DE69434426T2

DE69434426T2 - Entwurfs- und Verwaltungsverfahren für Kommunikationsnetze

Info

Publication number: DE69434426T2
Application number: DE1994634426
Authority: DE
Inventors: Akinori Kawasaki-shi Iwakawa; Zhisheng Niu; Shunji Kawasaki-shi Abe
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1994-07-21
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2014-07-22
Also published as: EP0635958A3; JP3672341B2; US5583860A; EP0635958B1; DE69434426D1; EP0635958A2; JPH07231322A

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwickeln bzw. Entwerfen eines Kommunikationsnetzes mit einem physikalischen Netz und einem logischen Netz und ein Verfahren zum Managen des entwickelten Kommunikationsnetzes. Das Entwicklungsverfahren zielt darauf ab, ein System zu haben, das schnell und flexibel auf beispielsweise die Verkehrsschwankung reagiert, indem einfache Entwicklungsverfahren verwendet werden, durch einzelnes Entwickeln der Topologie und der Kapazität des Kommunikationsnetzes. Das Managementverfahren zielt darauf ab, die Zeit zu verkürzen, die eine Auswahl eines anwendbaren Kommunikationspfads in Reaktion auf eine Anfrage zum Anschließen eines virtuellen Pfads dauert, und zu ermöglichen, dass die Kapazität geändert wird, und zwar in Reaktion auf eine Anforderung zum Ändern der Kapazität eines Kommunikationspfads durch schnelles Auswählen von einem einer Vielzahl von virtuellen Pfaden, die zwischen zwei Knoten im Kommunikationspfad definiert sind.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Die vorliegende Erfindung ist basierend auf dem folgenden Hintergrund entwickelt worden. Als Erstes ist das Konzept eines logischen Netzes in das Konzept eines ATM-Netzes eingeführt worden, das heißt eines Ausbildens eines Kommunikationsnetzes einer neuen Generation. Als Zweites können die Topologie und die Kapazität des logischen Netzes flexibel eingestellt und unabhängig gesteuert werden. Als Drittes ist es deshalb, weil Kommunikationsnetze bezüglich des Ausmaßes größer werden und Kommunikationsdienste nachhaltig diversifiziert sind, sehr schwer geworden, den Verkehrsbedarf und in einem Kommunikationsnetz untergebrachte Eigenschaften genau abzuschätzen, und ihre Werte sind konstanten Änderungen ausgesetzt.
Somit arbeitet ein herkömmliches kompliziertes Optimierungsentwicklungsverfahren unter Verwendung eines spezifischen Verkehrsmusters nicht effektiv, und ein derartiges einfaches und flexibles Verfahren zum Entwickeln eines Kommunikationsnetzes wird benötigt, das verschiedene Verkehrszustände flexibel handhabt. Da sowohl ein physikalisches Netz als auch logisches Netz beim Entwickeln eines Kommunikationsnetzes erforderlich sind, sollte ein jeweiliges gemeinsames Nutzen von beiden Netzen sorgsam berücksichtigt werden, um das möglichst einfachste Netz zu entwickeln.
Gemäß der herkömmlichen Technologie zum Entwickeln eines Kommunikationsnetzes mit einem physikalischen Netz und einem logischen Netz wird das logische Netz zuerst basierend auf einem spezifischen Verkehrszustand und einer Anfragequalität optimal entwickelt, und dann wird gemäß dem Ergebnis des physikalischen Netzes für eine optimale Anpassung entwickelt. Demgemäß muss dann, wenn ein Verkehrszustand oder eine Anfragequalität eines Dienstes geändert wird, der oben beschriebene Entwicklungszyklus von Beginn an berücksichtigt werden, um dadurch in das Problem zu fallen, dass eine Verkehrsschwankung nicht schnell berücksichtigt werden kann.
Weiterhin wird es mit dem merklichen Fortschritt bei Informationskommunikationstechnologien mehr und mehr schwierig werden, einen Verkehrszustand genau abzuschätzen, und die Optimierungsentwicklungstechnologie basierend auf einem spezifischen Verkehrszustand kann nicht länger effektiv sein.
Nachfolgend ist die herkömmliche Technologie in Bezug auf den Bedarf nach Kommunikationen über ein entwickeltes Kommunikationsnetz, das heißt in Bezug auf ein Kommunikationsnetz-Managementverfahren, erklärt. Bei dem herkömmlichen Kommunikationsnetz hat es nur das Konzept eines physikalischen Netzes gegeben, und hat das physikalische Netz eine Hierarchie von Verbindungsknoten, wie beispielsweise einem Kontrollzentrum, einem primären Zentrum, einem Abrechnungszentrum und einem Endamt, etc. Als Regel gilt, dass primäre Zentren verbunden sind, als ob sie Satelliten zu einem Kontrollzentrum wären, Abrechnungszentren verbunden sind, als ob sie Satelliten zu einem primären Zentrum wären, Endämter verbunden sind, als ob sie Satelliten zu einem Abrechnungszentrum wären und Kontrollzentren miteinander verbunden sind, um ein Netzwerk zu bilden. Somit ist die Konfiguration passend für den Zweck eines Reduzierens der Kosten von Übertragungsleitungen, die einen großen Anteil an den Gesamtkosten für ein Kommunikationssystem ausmachen. Weiterhin hat es ein einziges Informationsmedium und eine seltene Änderung bezüglich des Ausmaßes an Information gegeben. Daher kann das Verkehrsausmaß bzw. die Verkehrsmenge auf einfache Weise abgeschätzt werden, und das oben beschriebene Netz kann in ausreichendem Maß den Bedarf an Kommunikationen erfüllen.
In letzter Zeit hat es einen immer größer werdenden Bedarf an einer Datenübertragung und an einer Übertragung über Fax gegeben. In diesem Fall ist ein Netz jedes Mal festgelegt, wenn ein Dienst präsentiert wird.
Mit einer größer werdenden Anzahl von digitalisierten Telefonnetzen ist ein Bedarf nach einer Übertragung über Fax merklich angewachsen und sind Breitbandkommunikationen in TV-Konferenzen in wachsendem Maße angefragt worden. Jedoch ist ein Verkehr durch Dienste von weniger als der Basiseinheit 64 Kb/s von Telefonnetzen dominiert worden. Daher zeigen bei N-ISDN die meisten Einstellungen 64 Kb/s, wobei eine primäre Geschwindigkeit geeignet abgedeckt ist.
Da Informationskommunikationen weithin in den Gebieten des täglichen Lebens, von industriellen Aktivitäten, etc. verwendet worden sind, enthält die Anwenderforderung nach Kommunikationsdiensten Dienste höherer Ebene, wie beispielsweise folgende:

1. Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsdienste, wie beispielsweise Kommunikationen zwischen LANs, Übertragungen von großen Dateien, HDTV, CATV, etc.;
2. Anforderungen für Multimedia-Kommunikationsdienste von Einzelmedien-Kommunikationsdiensten; und
3. Anforderungen nach flexibleren Kommunikationsdiensten.

Somit sind Kommunikationsnetze gemäß neuen Konzepten und Funktionen erforderlich.
Andererseits haben sich die optischen Übertragungstechnologien stark weiterentwickelt und herrschen nun vor, und sind die Kosten für Übertragungsleitungen zu einem großen Ausmaß reduziert worden, um dadurch für das Kommunikationsgeschäft ein Problem zu verursachen, dass Kommunikationsknoten effektiver konfiguriert werden sollten.
Unter Berücksichtigung dieses Bedarfs und dieser Zustände ist ein asynchroner Transfermode (ATM) in verschiedenen Feldern aktiv studiert worden. Bei B-ISDN lässt der ATM zu, dass eine Vielzahl von Medien mit unterschiedlichen erforderlichen Bändern integral verarbeitet wird, und seine Standardisierung wird international ernsthaft gefordert.
Die Merkmale des ATM bestehen in Folgendem:

(1) Das Konzept eines virtuellen Pfads wird eingeführt, um ein einfaches und flexibles Netz zu bilden. Das bedeutet, dass ein Kommunikationsnetz aus einem physikalischen Netz und einem logischen Netz besteht. Das logische Netz kann flexibel entwickelt werden.
(2) Ein Anwender spezifiziert eine einer Vielzahl von Dienstqualitäten, die durch das Netz zur Verfügung gestellt sind, und fragt nach Kommunikationen (gibt einen Ruf aus). In Reaktion auf den Anruf bestimmt das Netz, ob der Anruf verbunden werden kann oder nicht.

Andererseits machen die Multimediakommunikationen die Abschätzung des Bedarfs an Verkehr schwieriger.
Daher ist es bei dem Kommunikationsnetz im ATM wichtig, die Betriebsmittel flexibel und effizient zu managen, wenn ein vollständig neues Verfahren in Bezug auf ein Entwickeln und ein Managen des Kommunikationsnetzes realisiert wird, und die Abschätzung eines Verkehrsbedarfs ist sehr schwierig.
Beispielsweise besteht ein schwerwiegendes Problem beim Managen eines ATM-Netzes darin, dass ein einzelner Kommunikationspfad, wie beispielsweise eine virtuelle Pfadverbindung, zwischen optionalen Knoten in einem Netz vorgesehen ist, oder ein anderer Pfad, das heißt eine Rückführpfadverbindung, zugelassen ist, um den Verkehrsbedarf im Netz zu erfüllen.
Wenn nur eine einzige virtuelle Pfadverbindung in einem Netz zugelassen ist, dann wird keine neue Übertragungsverbindung in Reaktion auf eine Änderung bezüglich eines Verkehrszustands gesucht, sondern wird die Kapazität in einer vorbestimmten Übertragungsverbindung erhöht oder erniedrigt. Es ist ein effektives Verfahren, das für eine Vereinfachung eines großräumigen Kommunikationsnetzes sorgt, das einen Multimediaverkehr unterbringt.
Jedoch ist in Bezug auf die Effizienz des Netzes die Verkehrslast, die tatsächlich auf jeden Kommunikationsknoten ausgeübt wird, nicht gut ausgeglichen. Weiterhin bringt der "Burst" aufgrund eines Fehlens einer Rückführ-Übertragungsverbindung eine ungleiche Dienstqualität zwischen unterschiedlichen Anrufen hervor. Darüber hinaus verhindert eine besetzte Übertragungsverbindung, dass Kommunikationen aufgebaut werden, selbst wenn es eine weitere Übertragungsverbindung gibt, die verfügbar ist, wodurch die Effizienz des Netzes reduziert wird.
Wenn zum Lösen der oben beschriebenen Probleme eine Rückführung zu allen kommunizierbaren Übertragungspfadverbindungen in Reaktion auf eine große Anzahl von Kommunikationsverbindungsanfragen zugelassen wird, die nicht in einer vorbestimmten Übertragungsverbindung untergebracht werden können, dann gibt es das Problem, dass eine unerwünscht lange Zeit und ein großes Ausmaß an Steuerung erforderlich sind, um Rückführ-Übertragungspfadverbindungen auszuwählen, wenn das Netz bezüglich des Ausmaßes größer wird. Somit schlägt das Netz diesbezüglich fehl, flexibel auf eine Änderung bezüglich des Verkehrs zu reagieren.
Weiterhin gibt es selbst dann, wenn Rückführpfade zwischen optionalen Knoten in einem ATM-Netz eingerichtet werden, das heißt Kommunikationspfade einer begrenzten Anzahl, wie beispielsweise virtuelle Pfade, eingerichtet werden, kein spezifisches Verfahren zum Auswählen von Kommunikationspfaden, die eine Änderungsanforderung erfüllen, unter einer Vielzahl von Kommunikationspfaden in Reaktion auf die Kommunikationskapazitätsänderungsanforderung zwischen optionalen Knoten. Daher ist viel Zeit für eine experimentelle Auswahl von Rückführpfaden verbraucht worden.
In dem Artikel "REAL-TIME BANDWIDTH ALLOCATION AND PATH RESTORATIONS IN SONET-BASED SELF-HEALING MEASH NETWORKS" von Gersht et al., proceedings of the International Conference of Communications (ICC), US, New York, IEEE, auf den Seiten 250 bis 255 ist ein Schema für eine optimale Echtzeit-Bandbreitenzuteilung und Pfadwiederherstellungen in einem Maschennetz über SONET WDCS in Reaktion auf (1) Bedarfsdynamiken und (2) Verbindungs- und/oder Modenfehler diskutiert.
Zusammenfassung der Erfindung
Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrifft ein Kommunikationsnetz-Entwicklungsverfahren und besteht im Bereitstellen eines Kommunikationsnetz-Entwicklungsverfahrens zum flexiblen und schnellen Erfüllen von sowohl einer kurzzeitigen Schwankung von Verkehrsanforderungen als auch einer langzeitigen Änderung bezüglich eines Verkehrsbedarfs unter Verwendung eines einfachen Entwicklungsverfahrens.
Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen eines Kommunikationsnetz-Managementverfahrens zum Verkürzen einer Zeit, die eine Suche nach einem verfügbaren Rückführ-Kommunikationspfad dauert, während für die Anrufverlustrate beim Verarbeiten eine Anfrage zum Verbinden eines virtuellen Pfads selbst in einem großräumigen Kommunikationsnetz zugelassen ist.
Die dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen eines Kommunikationsnetz-Managementverfahrens zum schnellen Auswählen eines virtuellen Pfads zum Erfüllen einer Kapazitätsänderungsanforderung unter einer Vielzahl von virtuellen Pfaden, die in optionalen Knoten existieren, in Reaktion auf eine Kommunikationskapazitäts-Änderungsanforderung zwischen den Knoten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Kommunikationsnetz zur Verfügung gestellt wobei
das Kommunikationsnetz ein physikalisches Netz und ein logisches Netz hat, die unter einer Vielzahl von Knoten eingerichtet sind, und
das Kommunikationsnetz ein verkehrs- und topologieunabhängiges Kommunikationsnetz-Entwicklungssystem aufweist, welches folgendes aufweist:
eine Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz (1) zum Einstellen einer Topologie des physikalischen Netzes unabhängig von einem Verkehreszustand des Kommunikationsnetzes durch Ausführen eines Topologie-Entwicklungsalgorithmus für ein physikalisches Netz gemäß Inhalten einer ersten Datenbank (35);
eine Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz (2) zum Einstellen einer Topologie des logischen Netzes unabhängig von dem Verkehrszustand durch Ausführen eines Topologie-Entwicklungsalgorithmus für ein logisches Netz gemäß in der ersten Datenbank (35) gespeicherten Daten über eine Anzahl von Knoten;
eine Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein physikalisches Netz (3), die mit der Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz gekoppelt ist, zum Einstellen einer Kapazität einer physikalischen Übertragungsleitung im physikalischen Netz mit der durch die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz definierten Topologie basierend auf einem langzeitigen Verkehrsbedarf in dem Kommunikationsnetz durch Ausführen eines Kapazitäts-Entwicklungsalgorithmus für ein physikalisches Netz; und
eine Kapazitäts-Einstelleinrichtung (4) für ein logisches Netz, die mit der Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz gekoppelt ist, zum Einstellen einer Kapazität eines virtuellen Pfads in dem logischen Netz mit der durch die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz definierten Topologie basierend auf einem aktuellen Verkehresbedarf in dem Kommunikationsnetz durch Ausführen eines Kapazitäts-Entwicklungsalgorithmus für ein logisches Netz unter Verwendung eines in einer zweiten Datenbank (36) gespeicherten kurzzeitigen Verkehrsbedarfs, wobei die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz (1) dazu geeignet ist, die Topologie des physikalischen Netzes entsprechend der Topologie des durch die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz (2) entwickelten Topologie für ein logisches Netz zu entwickeln, durch:
Veranlassen, dass eine Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen, die in jeder einer Vielzahl von Kreuz- bzw. Querverbindungen untergebracht sind, einen vorbestimmten Wert in einer Topologie eines Netzes nicht übersteigt, dessen Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen, die die Vielzahl von Querverbindungen in dem physikalischen Netz entsprechend entweder einer Startverbindungsstelle, einer Endverbindungsstelle oder einer Zwischenverbindungsstelle von jeder Verbindung für einen virtuellen Pfad verbinden, die Start- und Endstellen von jedem von virtuellen Pfaden verbindet, die im logischen Netz erforderlich sind, ein Minimum ist;
Veranlassen, dass eine Gesamtanzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen zum Realisieren aller Verbindungen für einen virtuellen Pfad ein Minimum ist, wenn sie für jede Verbindung für einen virtuellen Pfad gezählt wird; und
Veranlassen, dass eine Gesamtlänge der physikalischen Übertragungsverbindungen ein Minimum ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Fachmann auf dem Gebiet kann auf einfache Weise zusätzliche Merkmale und Aufgaben der Erfindung aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele und einigen der beigefügten Zeichnungen verstehen. In den Zeichnungen gilt folgendes:
1 ist ein Blockdiagramm, das das Prinzip des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das das Prinzip des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das das Prinzip des dritten Ausführungsbeispiels zeigt;
4 zeigt die Funktionen, die zum Realisieren des ersten Ausführungsbeispiels erforderlich sind;
5 zeigt eine Verteilung der Funktionen des ATM-Netzes;
6A und 6B zeigen jeweils ein Konzept der Verbindungen bzw. Anschlüsse und der Verbindungen in dem physikalischen Netz und dem logischen Netz und zeigen auch die Entsprechung zwischen dem physikalischen Netz und dem ATM-Netz;
7 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Netzentwicklungs-Managementzentrums zeigt;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das den allgemeinen Prozess bei dem Kommunikationsnetz-Entwicklungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
9 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Entwickeln der Topologie des physikalischen Netzes zeigt;
10A und 10B zeigen jeweils ein Beispiel der physikalischen Topologie eines 4-Punkt-Knoten-Netzes;
11A bis 11C zeigen ein Beispiel der physikalischen Topologie eines 6-Punkt-Knoten-Netzes;
12 ist ein Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Auswählen einer physikalischen Topologie mit dem kürzesten Gesamtabstand zeigt;
13 zeigt den Abstand zwischen jedem Knoten, der in 10 gezeigt ist;
14 zeigt ein Beispiel der Inhalte der Führungstabelle;
15 zeigt ein erforderliches Band der physikalischen Übertragungsverbindung für ein einzelnes Medium;
16 zeigt ein erforderliches Band der physikalischen Übertragungsverbindung für Multimedia;
17 zeigt eine Verteilung der Funktionen der ATM-Umschalteinheit;
18 ist ein Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Erfassen einer Anrufverlustrate zeigt;
19 zeigt ein Verfahren zum Realisieren von UPC-Funktionen über eine Fenstersteuerung;
20 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Kommunikationsknotens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
21 zeigt ein Konzept des Band-Managementverfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
22 zeigt ein Konzept einer Rückführung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
23 zeigt ein Beispiel einer in der Band-Managementeinheit gespeicherten Band-Managementtabelle;
24 ist ein Ablaufdiagramm (das keine Rückführung zulässt), das den Betrieb der Akzeptierbarkeitsbestimmungseinheit zeigt;
25 ist ein Ablaufdiagramm (das eine Rückführung zulässt);
26 zeigt den Abstand zwischen den Knoten, die in 22 gezeigt sind;
27 zeigt ein Verfahren zum Auswählen einer physikalischen Übertragungsverbindung mit einem kürzeren physikalischen Übertragungsabstand;
28 zeigt ein Verfahren zum Auswählen einer physikalischen Übertragungsverbindung mit einer geringeren Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen;
29 zeigt ein Verfahren zum Transferieren eines Informationspakets gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
30 zeigt ein Beispiel eines Formats eines Informationspakets;
31 zeigt ein Verfahren zum Abschätzen eine Reservekapazität in einer Verbindung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
32 ist ein Blockdiagramm, das die allgemeine Konfiguration des Kommunikationsknotens gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
33 ist ein Blockdiagramm, das die detaillierte Konfiguration der Informationspaket-Verarbeitungsvorrichtung zeigt;
34 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Senden eines Informationspakets zeigt;
35 zeigt die Inhalte des Speichers der VP-Kandidatentabelle (VP-Listen);
36 zeigt ein Format des Informationpakets (inf) in einem ATM-Netz;
37 ist ein allgemeines Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Weiterleiten eines Informationspakets in einem Weiterleitungsknoten zeigt;
38 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Hinzufügen von Information in einem Weiterleitungsknoten zeigt;
39 zeigt die in einer Reservekapazitätstabelle (AUS frei) im gegenwärtigen Knoten gespeicherten Inhalte;
40 ist ein Ablaufdiagramm, das den durch einen Informationspaket-Empfangsknoten durchgeführten Prozess zeigt;
41 zeigt ein Beispiel der Reservekapazitätstabelle (fre(st)(dt));
42 zeigt eine Geschichte von Änderungen bezüglich einer Reservekapazität;
43 ist ein Blockdiagramm, das die detaillierte Konfiguration der Informationspaket-Verarbeitungsvorrichtung zum Abschätzen einer Kapazitätsänderung zeigt;
44 ist ein Ablaufdiagramm, das den durch einen Informationspaket-Empfangsknoten durchgeführten Prozess beim Abschätzen einer Kapazitätsänderung zeigt;
45 zeigt ein Beispiel einer Reservekapazitäts-Vorgeschichtentabelle;
46 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Bestimmen der Akzeptierbarkeit in Reaktion auf eine Kommunikationskapazitätsänderungsanforderung zeigt;
47 zeigt die in der VP-Pfadtabelle (VP-Führung) gespeicherten Inhalte;
48 zeigt eine lineare Abschätzung einer Reservekapazität;
49 zeigt einen Betrieb eines neuronalen Netzes in einer Lernphase;
50 zeigt, wie Eingangsdaten und Lehrsignale zu einem neuronalen Netz in einer Lernphase zu liefern sind;
51 zeigt Eingangsdaten und Ausgangswerte (abgeschätzte Daten) für ein neuronales Netz in einer Lernphase;
52 zeigt einen Betrieb eines neuronalen Netzes in einer Abschätzphase;
53 zeigt eine Redundanz eines Informationspakets;
54 ist ein Blockdiagramm, das die detaillierte Konfiguration der Informationspaket-Verarbeitungsvorrichtung zum Entfernen der Redundanz eines Informationspakets zeigt;
55 ist ein Blockdiagramm, das die detaillierte Konfiguration der Informationspaket-Verarbeitungsvorrichtung zum Entfernen der Redundanz eines Informationspakets und zum Abschätzen einer Kapazitätsänderung zeigt;
56A und 56B zeigen jeweils ein Redundanz-Flag in der VP-Kandidatentabelle (VP-Listen);
57 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm des Prozesses zum Senden eines Informationspakets ohne Redundanz; und
58 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm des Redundanz-Bestimmungsprozesses für VPI.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
1 ist das Blockdiagramm, das das Prinzip des ersten Ausführungsbeispiels zum Lösen der ersten Aufgabe der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist das Blockdiagramm, das das Prinzip des Kommunikationsnetz-Entwicklungsverfahrens zum Entwickeln der Topologie eines physikalischen Netzes und eines logischen Netzes zeigt, das heißt eines Netzformats, und einer Netzkapazität unabhängig in einem Kommunikationsnetz, das aus dem physikalischen Netz und dem logischen Netz besteht.
In 1 definiert eine Topologie-Entwicklungseinheit für ein physikalisches Netz 1 die Topologie eines physikalischen Netzes unabhängig von dem Verkehrszustand des Kommunikationsnetzes. Eine Topologie-Entwicklungseinheit für ein logisches Netz 2 definiert gleichermaßen die Topologie eines logischen Netzes unabhängig vom Verkehrszustand.
Eine Kapazitäts-Einstelleinheit für ein physikalisches Netz 3 bestimmt die Kapazität einer physikalischen Übertragungsleitung im physikalischen Netz, dessen Topologie durch die Topologie-Entwicklungseinheit für ein physikalisches Netz 1 definiert ist, basierend auf einem langzeitigen Bedarf an Kommunikationsnetzverkehr, wie beispielsweise einem anwenderdefinierten langzeitigen Bedarf, der eine lange Periode abdeckt, wie beispielsweise 10 bis 15 Jahre. Eine Kapazitäts-Einstelleinheit für ein logisches Netz 4 bestimmt die Kapazität eines virtuellen Pfads im logischen Netz, dessen Topologie durch die Topologie-Einstelleinheit für ein logisches Netz 2 definiert ist, basierend auf einem aktuellen Verkehrsbedarf im Kommunikationsnetz, wie beispielsweise einer Verkehrsanrufmenge, die durch einen Anwender erklärt ist, wenn der Anruf ausgegeben wird, einem Spitzenwert einer Kommunikationsgeschwindigkeit, etc.
2 ist das Blockdiagramm, das das Prinzip des zweiten Ausführungsbeispiels zum Lösen der zweiten Aufgabe der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist das Blockdiagramm, das das Prinzip des Kommunikationsnetz-Managementverfahrens zum Erreichen der zweiten Aufgabe der vorliegenden Erfindung zeigt, das heißt zum Verkürzen der Zeit, die ein suchen nach einem Kommunikationspfad in Reaktion auf eine Anforderung dauert, die zum Verbinden eines virtuellen Pfads ausgegeben ist.
In 2 sind eine Band-Managementeinheit 5, eine Kommunikationspfadverbindungsanforderungs-Akzeptierbarkeitsbestimmungseinheit 6 und eine Rückführpfadkandidatenregistrierungseinheit 7 in jedem Knoten in einem Kommunikationsnetz mit einem physikalischen Netz und einem logischen Netz vorgesehen. Die Band-Managementeinheit 5 teilt das Band einer physikalischen Übertragungsverbindung von einem gegenwärtigen Knoten zu einem benachbarten Knoten im physikalischen Netz in ein gemeinsam genutztes Band und ein reserviertes Band für ein Management. Das reservierte Band wird für Kommunikationen hoher Priorität verwendet, welche sofortige Prozesse erfordern, wie beispielsweise Sprach- und Bilddaten. Das gemeinsam genutzte Band wird ungeachtet der Priorität von Kommunikationen verwendet.
Die Kommunikationspfadverbindungsanforderungs-Akzeptierbarkeitsbestimmungseinheit bestimmt die Akzeptierbarkeit einer Verbindungsanforderung in Reaktion auf eine Kommunikationspfadverbindungsanforderung, wobei die Einheit zu einem Ursprungsknoten gehört. Wenn die Priorität der Verbindungsanforderungskommunikation niedrig ist, wird die Bestimmung für das gemeinsam genutzte Band durchgeführt. Wenn die Priorität der Verbindungsanforderungs-Kommunikation hoch ist, wird die Bestimmung für sowohl gemeinsam genutzte als auch reservierte Bänder durchgeführt.
Die Rückführpfadkandidatenregistrierungseinheit 7 registriert vorläufig eine Vielzahl von Kommunikationspfaden, die an den Ursprungsknoten anschließen, der zu einem Endknoten gehört, der in der Verbindungsanforderung spezifiziert ist, d.h. eine Vielzahl von Kommunikationspfadkandidaten einschließlich eines Rückführpfads. Dann sendet sie die Kommunikationspfadkandidaten zu der Kommunikationspfadverbindungsanforderungs-Akzeptierbarkeitsbestimmungseinheit vor einem Bestimmen der Akzeptierbarkeit der Kommunikationspfadverbindungsanforderung.
3 ist das Blockdiagramm, das das Prinzip des dritten Ausführungsbeispiels zum Lösen der dritten Aufgabe der vorliegenden Erfindung zeigt. Die dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, in Reaktion auf eine Anforderung zum Ändern der Kapazität einer Kommunikation einen Kommunikationspfad, der die Kapazitätsanforderung erfüllt, schnell unter den vielen Kommunikationspfaden auszuwählen, die zwischen spezifizierten Knoten definiert sind. 3 ist das Blockdiagramm, das das Prinzip des Kommunikationsnetz-Managementverfahrens zeigt, das zum Erreichen der Aufgabe verwendet wird.
In 3 ist eine Informationspaket-Sendeeinheit 8 in einem Endknoten von einem Kommunikationspfad unter einer Vielzahl von Knoten in einem Kommunikationsnetz mit einem physikalischen Netz und einem logischen Netz vorgesehen. Eine Reservekapazitätsinformations-Hinzufügeeinheit 9 ist in jedem Weiterleitungsknoten im Kommunikationspfad vorgesehen. Eine Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinheit 10 ist in einem Ursprungsknoten in einem Kommunikationspfad vorgesehen.
Die Informationspaket-Sendeeinheit 8 sendet in der entgegengesetzten Richtung des Kommunikationspfads, der durch einen optionalen Knoten eingerichtet ist, ein Informationspaket, wie beispielsweise ein Paket zum periodischen Informieren über eine Reservekapazität im Kommunikationspfad, zum Ursprungsknoten des Kommunikationspfads. Die Reservekapazitätsinformations-Hinzufügeeinheit 9 fügt Reservekapazitätsinformation für den Kommunikationspfad, der an den Endknoten oder an den benachbarten Weiterleitungsknoten angeschlossen ist, zu dem Informationspaket hinzu, das von dem Endknoten oder dem benachbarten Weiterleitungsknoten im Kommunikationspfad empfangen ist. Dann sendet sie das Paket in der Gegenrichtung des Kommunikationspfads zu dem Ursprungsknoten im Kommunikationspfad.
Basierend auf den Inhalten des von dem Endknoten des Kommunikationspfads über jeden Weiterleitungsknoten gesendeten Informationspakets bestimmt die Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinheit 10 die Akzeptierbarkeit einer Kommunikationspfadverbindungsanforderung im Kommunikationspfad. In Abhängigkeit von dem Bestimmungsergebnis der Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinheit 10 wird ein Kommunikationspfad ausgewählt, um die Kommunikationspfadverbindungsanforderung zu erfüllen.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Topologie eines physikalischen Netzes durch die in 1 gezeigte Topologie-Entwicklungseinheit für ein physikalisches Netz 1 entwickelt und wird die Kapazität durch die Kapazitäts-Einstelleinheit für ein physikalisches Netz 3 bestimmt. Andererseits wird die Topologie eines logischen Netzes durch die Topologie-Entwicklungseinheit für ein logisches Netz 2 entwickelt und wird die Kapazität durch die Kapazitäts-Einstelleinheit für ein logisches Netz 4 bestimmt. Das Kommunikationsnetz-Entwicklungsverfahren ist das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und zeigt Merkmale gemäß den folgenden drei Punkten: (1)–(3).

(1) Als Erstes wird ein Entwicklungsprozess für ein physikalisches Netz von einem Entwicklungsprozess für ein logisches Netz getrennt. Das physikalische Netz wird gemäß einer langzeitigen Verkehrsentwicklung entwickelt und das logische Netz wird gemäß einem aktuellen Verkehrsbedarf entwickelt. Somit entspricht das System flexibel einem langzeitigen Verkehrsbedarf und einer temporären Anforderung. Die Schwankung von dem Bedarf und der Anforderung kann einfach durch erneutes Entwickeln der physikalischen und der logischen Netze berücksichtigt werden, um dadurch die Flexibilität gegenüber der Schwankung des Netzverkehrs zu verbessern und die Netzentwicklung selbst zu vereinfachen.
(2) Als Zweites wird die Entwicklung des physikalischen Netzes weiterhin in eine topologische Entwicklung und eine Kapazitätsentwicklung aufgeteilt. Die Topologie wird unabhängig von Verkehrszuständen entwickelt und die Kapazität wird gemäß einem langzeitigen bzw. langfristigen Verkehrsbedarf entwickelt. Somit behält die Topologie des physikalischen Netzes eine Stabilität, ohne durch einen Verkehrszustand beeinflusst zu sein. Da das System auf eine Änderung bezüglich eines langzeitigen Verkehrsbedarfs einfach durch ein erneutes Entwickeln der Kapazität reagiert, ohne die Topologie des physikalischen Netzes zu ändern, reagiert das Netz schnell auf die Verkehrsschwankung, und zwar als Ergebnis der einfacheren Entwicklungsprozedur.
(3) Ein logisches Netz wird separat für die Topologie und die Kapazität entwickelt. Die Topologie wird zuerst unabhängig von dem Verkehrszustand entwickelt und die Kapazität wird zu irgendeiner Zeit gemäß aktuellen Verkehrsanforderungen entwickelt. Somit bleibt die Topologie des logischen Netzes stabil, ohne durch den Verkehrszustand und eine Schwankung beeinflusst zu sein. In Reaktion auf eine Anforderung kann ein logischer Pfad nur durch Entwickeln der Kapazität ohne eine komplizierte Pfadauswahlsteuerung eingestellt oder umgeschaltet werden. Daher entspricht das Netz schnell einer solchen Verkehrsschwankung unter Verwendung einer einfacheren Entwicklungsprozedur.

Wie es oben beschrieben ist, wird die Topologie eines Netzes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel unabhängig von Verkehrszuständen in einem Kommunikationsnetz mit einem physikalischen Netz und einem logischen Netz entwickelt. Die Kapazität des Netzes wird gemäß einem langzeitigen Verkehrsbedarf oder aktuellen Verkehrsanforderungen eingestellt.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird die flexibelste Netzstruktur als Topologie eines Kommunikationsnetzes angewendet, und das Band einer physikalischen Übertragungsverbindung wird aufgeteilt gemanagt. Wenn ein Rückführ-Verbindungspfad ausgewählt wird, wird ein Führungsverfahren mit begrenzter Rückführung angewendet, wobei die Anzahl von auswählbaren Rückführpfaden begrenzt ist.
Daten von einer Endgeräteeinheit werden durch beispielsweise einen Flussmonitor bzw. einer Flussüberwachungseinheit derart überwacht, ob der Fluss mit dem erklärten Wert übereinstimmt oder nicht. Dann wird beispielsweise durch einen selbstführenden Schalter eine virtuelle Pfadverbindung bestimmt und werden Kommunikationsdaten über einen Ausgangsleitungspuffer zu einer Amtsverbindungsleitung gesendet. Während des Prozesses werden Daten, wie beispielsweise der Zielort von virtuellen Pfaden, eine Kommunikationsgeschwindigkeit, eine Anforderungsqualität, etc. von der Endgeräteeinheit zu der Kommunikationspfadverbindungsanforderungs-Akzeptierbarkeitsbestimmungseinheit 6 gesendet, und die Kommunikationspfadverbindungsanforderungs- Akzeptierbarkeitsbestimmungseinheit 6 bezieht sich auf die Daten der Band-Managementeinheit 5, bestimmt, ob der virtuelle Pfad ein Band hat oder nicht, welches eine durch den virtuellen Pfad geforderte Kommunikationsqualität liefert, und bestimmt, ob die Anforderung zum Verbinden des virtuellen Pfades akzeptierbar ist oder nicht.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird ein Informationspaket periodisch bei einem Endknoten in jedem Kommunikationspfad erzeugt, der in einem Kommunikationsnetz definiert ist und zu dem Ursprungsknoten in jedem Kommunikationspfad gesendet. In einem Amtsverbindungsleitungsknoten in jedem Kommunikationspfad werden ein Identifizierer von seinem Knoten und eine Reservekapazitätsinformation über eine Verbindung, die zu einem entsprechenden Kommunikationspfad gehört, unter Ausgangsleitungen von dem Knoten zu dem Paket hinzugefügt und zu dem Ursprungsknoten des Kommunikationspfads gesendet. Der Ursprungsknoten des Kommunikationspfads empfängt das Informationspaket und schreibt es in beispielsweise eine Reservekapazitätstabelle des Knotens. Wenn eine Anforderung zum Ändern der Kapazität zu dem Kommunikationspfad ausgegeben wird, wird bestimmt, ob die Kapazität eines Pfads geändert werden kann oder nicht, indem Reservekapazitäten in einer Vielzahl von Kommunikationspfaden bis zu dem Zielortknoten gemäß den Inhalten der Tabelle sequentiell geprüft werden. Wenn bestimmt wird, dass die Kapazität eines Pfads geändert werden kann, dann kann die Kapazität erfolgreich geändert werden.
Nachfolgend wird das erste Ausführungsbeispiel zum Realisieren der ersten Aufgabe der vorliegenden Erfindung beschrieben, das heißt ein Einstellen eines Kommunikationsnetz-Entwicklungsverfahrens zum unabhängigen Entwickeln der Topologie und der Kapazität der physikalischen und logischen Netze.
4 zeigt die Funktionen, die als Kommunikationssystem beim ersten Ausführungsbeispiel erforderlich sind, und die Korrelationen zwischen ihnen.
In 4 weisen die Funktionen, die im Kommunikationssystem erforderlich sind, ein logisches Netz 11, ein physikalisches Netz 12 und ein Steuernetz 13 zum Steuern der Operationen zwischen den Netzen auf. Das logische Netz 11 ist an beiden Enden einer Vielzahl von virtuellen Pfaden 14 vorgesehen, die einen Teil des logischen Netzes bilden. Es weist auch eine Umschalteinheit 15 zum Unterbringen eines Kommunikationsendgeräts, etc. auf. Das physikalische Netz 12 weist eine physikalische Übertragungsverbindung 16, wie beispielsweise optische Kabel, und eine Querverbindung 17, die als Endgerät oder Anschlussstelle der physikalischen Übertragungsverbindung 16 funktioniert, auf. Das Steuernetz 13 steuert das logische Netz 11 und das physikalische Netz 12 integral und weist eine Vielzahl von logisch zugeordneten Netzentwicklungs-Managementzentren 18 und Signalleitungen, die sie miteinander verbinden, auf.
Das Netzentwicklungs-Managementzentrum 18 zum integralen Steuern des logischen Netzes 11 und des physikalischen Netzes 12 weist eine Topologie-Entwicklungseinheit für ein physikalisches Netz 21 zum Entwickeln der Topologie des physikalischen Netzes unabhängig von dem Verkehrszustand des Kommunikationsnetzes, eine Topologie-Entwicklungseinheit für ein logisches Netz 22 zum Entwickeln der Topologie des logischen Netzes unabhängig vom Verkehrszustand, eine Kapazitäts-Einstelleinheit für ein physikalisches Netz 23 zum Bestimmen der Kapazität des physikalischen Netzes basierend auf einem langzeitigen Verkehrsbedarf und eine Kapazitäts-Einstelleinheit für ein logisches Netz 24 zum Bestimmen der Kapazität des logischen Netzes basierend auf einer aktuellen Verkehrsanforderung auf.
Die Kapazitäts-Einstelleinheit für ein physikalisches Netz 23 ist mit einer Langzeitverkehrsbedarfs-Eingabeeinheit 25 und einer Langzeitverkehrsbedarfs-Änderungserfassungseinheit 27 verbunden. Gemäß einem langzeitigen Verkehresbedarf, der von der Langzeitverkehrsbedarfs-Eingabeeinheit 25 empfangen wird, bestimmt die Kapazitäts-Einstelleinheit für ein physikalisches Netz 23 die Kapazität des physikalischen Netzes. Ein langzeitiger Verkehrsbedarf entspricht den Zuständen, die durch Anwender gefordert sind, und wird in einem langzeitigen Plan zum Einrichten eines Netzes spezifiziert. In der Praxis wird der Verkehrsbedarf basierend auf einer ungefähren Schätzung für 10 oder 15 Jahre im Voraus eingestellt. Beispielsweise dann, wenn bestimmt wird, dass das Verkehrsausmaß der Kommunikationen zwischen Knoten A und B 50 erl ist, der Spitzenwert der Kommunikationsgeschwindigkeit 150 Mb/s ist und die Anrufverlustrate niedriger als 10^–3 als die Qualität einer Dienstanforderung ist, wird ein langzeitiger Verkehrsbedarf basierend auf den geschätzten Werten bestimmt.
Die Änderung bezüglich des langzeitigen Verkehrsbedarfs wird durch die Langzeitverkehrsbedarfs-Änderungserfassungseinheit 27 erfasst. Wenn ein Änderungswert einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird eine Anforderung zum Rücksetzen der Kapazität des physikalischen Netzes zu der Kapazitäts-Einstelleinheit für ein physikalisches Netz 23 ausgegeben. Die Änderung bezüglich des langzeitigen Verkehrsbedarfs wird beispielsweise durch Erfassen der Nutzungsrate der physikalischen Übertragungsleitung halbjährlich erfasst. Die Kapazität der Übertragungsleitung wird durch die Kapazitäts-Einstelleinheit für ein physikalisches Netz 23 eingestellt und in einem Speicher des Netzentwicklungs-Managementzentrums 18 gespeichert. Gleichermaßen wird die Kapazität eines virtuellen Pfads durch die Kapazitäts-Einstelleinheit für ein logisches Netz 24 eingestellt und im Speicher gespeichert.
Daher wird die Nutzungsrate der physikalischen Übertragungsleitung durch periodisches, wie beispielsweise halbjährliches, Erfassen des aktiven Bandes der physikalischen Übertragungsleitung erhalten, die virtuelle Pfade unterbringt und durch Teilen des Erfassungsergebnisses durch die Kapazität der physikalischen Übertragungsleitung.
Eine Eingabeeinheit für eine aktuelle Verkehrsanforderung bzw. einen aktuellen Verkehrsbedarf 26 und eine Änderungserfassungseinheit für eine aktuelle Verkehrsanforderung bzw. einen aktuellen Verkehrsbedarf 28 sind mit der Kapazitäts-Einstelleinheit für ein logisches Netz 24 verbunden, und die Kapazität des logischen Netzes wird basierend auf einer von der Eingabeeinheit für eine aktuelle Verkehrsanforderung 26 eingegebenen aktuellen Verkehrsanforderung eingestellt. Eine aktuelle Verkehrsanforderung bezieht sich auf das erforderliche Ausmaß an Verkehr in einer Zeitskalierung wie beispielsweise einem Tag oder einem halben Tag, oder eines Verkehrs, der jedes Mal dann erforderlich ist, wenn ein Anwender eine Anforderung ausgibt, einen Anruf zu verbinden. Tatsächlich entspricht es einem Verkehrsanrufausmaß, das durch einen Anwender erklärt wird, wenn ein Anruf ausgegeben wird; einen Spitzenwert und einen Durchschnittswert einer Kommunikationsgeschwindigkeit; eine Qualität eines Anrufs, wie beispielsweise einer Anrufverlustrate; der Kommunikationsqualität von Zellen, wie beispielsweise einer Rate von weggeworfenen Zellen, einer Zellenverzögerungszeit, etc.
Die Änderungserfassungseinheit für eine aktuelle Verkehrsanforderung 28 führt eine Erfassungsoperation durch Überwachen der oben aufgelisteten Anrufverlustrate, der Rate für weggeworfene Zellen oder der Zellenverzögerungszeit aus. Wenn die Anrufverlustrate, die Rate der weggeworfenen Zellen oder die Zellenverzögerungszeit einen vorbestimmten Wert übersteigt, dann setzt die Kapazitäts-Einstelleinheit für ein logisches Netz 24 die Kapazität des logischen Netzes zurück.
5 zeigt die Verteilung der Funktionen in dem Netz in einem asynchronen Übertragungsmode (ATM) als praktisches Beispiel eines Kommunikationsnetzes im Vergleich mit 4. In 5 ist eine ATM-Zelle mit einem virtuellen Kanalidentifizierer (VCI) und einem virtuellen Pfadidentifizierer (VPI) durch eine Endgeräteeinheit 30 versehen und wird zu der ATM-Umschalteinheit 15 übertragen. Dann wird sie zu der ATM-Umschalteinheit 15 übertragen, mit welcher eine Empfangs-Endgeräteeinheit 30 über Übertragungsleitungen und Querverbindungen verbunden ist, die ein physikalisches Netz und ein logisches Netz bilden. Schließlich wird sie zu der Empfangs-Endgeräteeinheit 30 ausgegeben. Eine Beendigungsfunktion für einen virtuellen Pfad ist entsprechend der ATM-Umschalteinheit 15 vorgesehen. In dem Pfad zwischen den Beendigungsfunktionen wird eine ATM-Zelle durch einen virtuellen Pfadidentifizierer (VPI) für eine Übertragung identifiziert. Das Netzbetriebssystem 18 steuert die ATM-Umschalteinheit und die ATM-Querverbindung 17 und ist identisch zu dem Netzentwicklungs-Managementzentrum 18.
Die 6A und 6B zeigen das Konzept der Verbindungen bzw. Anschlüsse und der Verbindungen in dem physikalischen Netz und dem logischen Netz, und sie zeigen auch die Entsprechung zwischen dem physikalischen Netz und dem ATM-Netz. 6A zeigt das Konzept der Anschlüsse und der Verbindungen im physikalischen Netz und im logischen Netz. Im logischen Netz ist die virtuelle Pfadverbindung durch eine Vielzahl von virtuellen Pfadverbindungen ausgebildet. Im physikalischen Netz entspricht die physikalische Übertragungspfadverbindung der virtuellen Pfadverbindung im logischen Netz und ist durch Verbinden einer Vielzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen ausgebildet.
6B zeigt die Grundstruktur eines ATM-Netzes. In einer ATM-Schicht sind Anwenderendgeräteeinrichtungen TE miteinander über eine Vielzahl von virtuellen Kanalverbindungen verbunden, das heißt Verbindungen von virtuellen Kanälen (VC). Die virtuellen Pfad-(VP)-Verbindungen zwischen den in 5 gezeigten ATM-Umschalteinheiten sind durch Verbinden einer Vielzahl von VP-Verbindungen ausgebildet. Andererseits ist die physikalische Übertragungspfadverbindung zwischen der ATM-Querverbindung in der VP-Verbindung in der ATM-Schicht durch Verbinden einer Vielzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen ausgebildet.
Das bei der vorliegenden Erfindung erklärte logische Netz ist in einem physikalischen Übertragungsnetz eingerichtet. Im logischen Netz werden die Pfade durch physikalische Zahlen identifiziert und wird die Kapazität durch einen Parameter virtuell zugeordnet. Das logische Netz entspricht einem VC/VP-Netz in der ATM-Schicht des ATM-Netzes. Andererseits entspricht das physikalische Netz einem Übertragungspfad und bezieht sich auf eine physikalische Schicht.
7 ist das Blockdiagramm der Konfiguration, die das Ausführungsbeispiel des Netz-Betriebszentrums (Netzentwicklungs-Managementzentrums) zeigt. In 7 weist das Netz-Betriebszentrum eine Schaltungsentwicklungseinheit 31, eine Schaltungssteuereinheit 32, eine Signalverarbeitungseinheit 33 zum Verarbeiten eines von einer Umschalteinheit oder einer Querverbindung eingegebenen Signals, eine Signalverarbeitungseinheit 34 zum Verarbeiten eines zu einer Umschalteinheit oder einer Querverbindung ausgegebenen Signals, eine Datenbank 35 zum Speichern von Daten in Bezug auf einen langzeitigen Verkehrsbedarf und eine Datenbank 36 zum Speichern von Daten in Bezug auf hauptsächlich einen kurzzeitigen Verkehrsbedarf auf.
Die Datenbank 35 speichert beispielsweise die Anzahl von Knoten entsprechend Querverbindungen und die Entfernung bzw. den Abstand zwischen Knoten in einem physikalischen Netz zusätzlich zu den Daten in Bezug auf einen langzeitigen Verkehrsbedarf, der durch Anwender zur Verfügung gestellt wird, und zwar direkt oder von einer Umschalteinheit oder einer XC über die Signalverarbeitungseinheit 33. Die Datenbank 36 speichert Messungen einer Kapazitätsnutzungsrate der physikalischen Übertragungsleitung, was eine Änderung bezüglich eines langzeitigen Bedarfs anzeigt, eine Anrufverlustrate, die eine Änderung bezüglich eines kurzzeitigen Bedarfs anzeigt, eine Rate für weggeworfene Zellen, eine Zellenverzögerungszeit, etc. zusätzlich zu einem kurzzeitigen Verkehrsbedarf, das heißt eine aktuelle Verkehrsanforderung in einem Kommunikationsnetz. Unter den von der Umschalteinheit oder der XC zu der Signalverarbeitungseinheit 33 eingegebenen Verkehrsdaten werden Daten in Bezug auf einen langzeitigen Bedarf in der Datenbank 35 gespeichert, während diejenigen in Bezug auf einen kurzzeitigen Bedarf in der Datenbank 36 gespeichert werden.
Die Schaltungsentwicklungseinheit 31 weist eine CPU ➀ 41 (entsprechend der in 4 gezeigten Topologie-Entwicklungseinheit für ein physikalisches Netz 21) zum Ausführen eines Topologie-Entwicklungsalgorithmus für ein physikalisches Netz gemäß den Inhalten der Datenbank 35, etc., eine CPU ➂ 43 (entsprechend der Kapazitäts-Einstelleinheit für ein physikalisches Netz 23) zum Ausführen eines Kapazitäts-Entwicklungsalgorithmus für ein physikalisches Netz, eine CPU ➁ 42 (entsprechend der Topologie-Entwicklungseinheit für ein logisches Netz 22) zum Ausführen eines Topologie-Entwicklungsalgorithmus für ein logisches Netz zur Verwendung beim Entwickeln eines logischen Netzes unter Verwendung von Daten über die Anzahl von Knoten, etc., die in der Datenbank 35 gespeichert sind, unabhängig von einem Verkehrszustand, und eine CPU ➃ 44 zum Ausführen eines Kapazitäts-Entwicklungsalgorithmus für ein logisches Netz unter Verwendung eines kurzzeitigen Verkehrsbedarfs, der in der Datenbank 36 gespeichert ist, etc. auf. Die durch diese vier CPUs 41 bis 44 erhaltenen Entwicklungsergebnisse werden in der Datenbank 45 gespeichert.
Die Schaltungssteuereinheit 32 weist eine Datenbank 45 zum Speichern von Ergebnissen eines Entwickelns von physikalischen und logischen Netzen und eines Bestimmungskriteriums für eine erneute Entwicklung, eine Vergleichsschaltung 46 zum Vergleichen der Messungen einer Kapazitätsnutzungsrate für eine physikalische Übertragungsleitung, welche Rate eine Änderung bezüglich eines langzeitigen Bedarfs anzeigt, einer Anrufverlustrate, die eine Änderung bezüglich eines kurzzeitigen Bedarfs, einer Rate für weggeworfene Zellen und einer Zellenverzögerungszeit, die durch die Datenbank 36 ausgegeben sind, mit dem in der Datenbank 45 gespeicherten Entwicklungsergebnis, eine Bestimmungsschaltung 47 zum Vergleichen einer Ausgabe der Vergleichsschaltung 46 mit dem Bestimmungskriterium für eine erneute Entwicklung in der Datenbank 45 und zum Bestimmen, ob eine Anforderung für eine erneute Entwicklung erforderlich ist oder nicht, und eine Schaltung 48 zum Erzeugen eines Anforderungssignals für eine erneute Entwicklung gemäß einer Ausgabe der Bestimmungsschaltung 47 auf. Wenn eine erneute Entwicklung erforderlich ist, wird ein Anforderungssignal für eine erneute Entwicklung zu der CPU 3 43 oder der CPU 4 44 ausgegeben, um ein physikalisches Netz oder ein logisches Netz neu zu entwickeln bzw. zu überarbeiten.
8 ist das Ablaufdiagramm, das den gesamten Prozess zeigt, der bei einem Netzentwicklungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. In 8 wird die Topologie eines logischen Netzes unabhängig von einem Verkehrszustand in einem Schritt S1 entwickelt. Die allgemeinste Topologie des logischen Netzes ist eine Maschenformtopologie, die alle Knoten verbindet. Wenn es sicher ist, dass spezifische zwei Knoten nicht miteinander kommunizieren, wird die Verbindung zwischen den Knoten weggelassen.
Dann wird in einem Schritt S2 eine Topologie für ein physikalisches Netz unabhängig von einem Verkehrszustand basierend auf der Anzahl von Knoten entwickelt, welche die Anzahl von Querverbindungen 17 anzeigt, und der Entfernung bzw. dem Abstand zwischen Knoten in dem in 4 gezeigten physikalischen Netz 12. Dann wird die Entwicklung der Topologie für ein physikalisches Netz detailliert erklärt.
9 ist das detaillierte Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Entwickeln einer Topologie für ein physikalisches Netz im Schritt S2 zeigt. In 9 werden die Anzahl N von Knoten, d.h. die Anzahl von Querverbindungen, der Abstand L_ij zwischen Knoten und die maximale Anzahl M von Verbindungen, die in jeder Querverbindung untergebracht sind, in einem Schritt S10 eingegeben. Eine Kombination aus der Anzahl N von Knoten und der Anzahl N – 1 von Verbindungen in einer Netztopologie wird in einem Schritt S11 extrahiert. Die Prozesse in dem und nach dem Schritt S11 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 10 und 11 erklärt.
Die 10A und 10B zeigen ein Beispiel einer Topologie für ein physikalisches Netz in einem 4-Punkt-Knoten-Netz mit vier Knoten. Es zeigt zwei Typen von Netztopologien, wobei die Anzahl N von Knoten 4 ist und die Anzahl N – 1 von Verbindungen 3 ist.
Gegensätzlich dazu zeigen die 11A bis 11C drei Typen von Topologien für ein physikalisches Netz von 6-Punkt-Knoten- Netzen. Da die Anzahl von Knoten 6 ist, hat die Netztopologie fünf Verbindungen.
In einem in 9 gezeigten Schritt S12 wird eine Netztopologie, die eine Querverbindung mit der maximalen Anzahl M von Übertragungsleitungen enthält, von den im Schritt S11 extrahierten Kombinationen entfernt. Wenn M, das heißt die maximale Anzahl von Verbindungen, die in einer einzelnen Querverbindung untergebracht sind, 3 ist, dann wird die in 11B gezeigte Netztopologie vom Sterntyp von 6-Punkt-Knoten-Netztopologien entfernt.
Dann wird in einem Schritt S13 eine Gesamtheit von virtuellen Pfad-(VP)-Verbindungen entsprechend der in 8 gezeigten im Schritt S1 entwickelten Topologie für ein logisches Netz berechnet. Unter der Annahme, dass der Einfachheit halber ein logisches Netz in Maschenform im Schritt S1 eingerichtet, ist wird eine Gesamtanzahl von VP-Verbindungen, die eine VP-Verbindung zwischen Knoten bilden, die in den 10 und 11 gezeigt sind, wie folgt berechnet.
Eine VP-Verbindung bezieht sich auf eine Vielzahl von Verbindungen, die jeweils Knoten haben, die an beiden Enden unter Bildung einer VP-Verbindung zwischen zwei Knoten angeschlossen sind. Beispielsweise sind in 10A die VP-Verbindungen, die die VP-Verbindung zwischen Knoten B und D bilden, drei Verbindungen zwischen den Knoten B und A, A und C und C und D. Zuerst ist dann, wenn der Knoten A als Referenz angesehen wird, die Anzahl von Verbindungen zwischen den Knoten A und B und A und C eins und zwei zwischen A und D. Als Nächstes ist dann, wenn der Knoten B als Referenz angesehen wird, die VP-Verbindung zwischen den Knoten B und A bereits als die VP-Verbindung zwischen den Knoten A und B gezählt worden, wenn der Knoten A als Referenz angesehen wird. Daher wird die Anzahl von Verbindungen für die VP-Verbindung nicht gezählt. Als Ergebnis gibt es zwei Verbindungen zwischen den Knoten B und C und drei Verbindungen zwischen den Knoten B und D. Weiterhin gibt es dann, wenn der Knoten C als Referenz angesehen wird, eine einzelne Verbindung für die Verbindung zwischen den Knoten C und D. somit ist eine Gesamtanzahl von den VP-Verbindungen, die in 10A gezeigt sind, zehn. Gegensätzlich dazu ist eine Gesamtanzahl der in 10B gezeigten VP-Verbindungen neun.
Wenn die Summe der VP-Verbindungen im Schritt S13 in 9 erhalten wird, wird eine Netztopologie mit der kleinsten Summe in einem Schritt S14 aus den im Schritt S11 extrahierten Kombinationen ausgewählt. Eine Sterntypverbindung (b) wird als Netztopologie in 10 ausgewählt und eine Sterntypverbindung (c) wird in 11 ausgewählt.
Dann wird in einem Schritt S15 die Anordnung von Knoten in einer aktuellen Netztopologie bestimmt. Beispielsweise verändert sich, obwohl eine Sterntypverbindung (c) in 11 ausgewählt wird, die Gesamtlänge der physikalischen Übertragungsverbindung als physikalisches Netz dann, wenn Knoten, die andere als A und D sind, wie beispielsweise B und C als das Zentrum des Sterns verwendet werden. Daher wird tatsächlich eine Knotenanordnung ausgewählt, die den kleinsten Wert der gesamten Verbindungslänge anzeigt. 12 ist das Ablaufdiagramm des Prozesses zum Auswählen einer Netztopologie mit dem kleinsten Wert der gesamten Verbindungslänge.
In 20 werden ein Topologiekandidat für ein physikalisches Netz und ein Abstand L_ij zwischen Knoten in einem Schritt S16 eingegeben. In einem Schritt S17 wird ein Wert von α_ij auf "1" eingestellt, wenn eine direkte Verbindung zwischen Knoten i und j existiert, und auf "0", wenn sie nicht existiert. In einem Schritt S18 wird eine Summe aus den Produkten zwischen α_ij und dem Zwischenknotenabstand L_ij als Gesamtlänge der physikalischen Übertragungsverbindung berechnet. In einem Schritt S19 wird ein Kandidat mit dem kleinsten Wert der Gesamtlänge ausgewählt.
Beispielsweise wird die Gesamtlänge der physikalischen Übertragungsverbindung der Sterntyp-Netztopologie, die in 10B gezeigt ist, berechnet. 13 zeigt den Abstand L_ij zwischen in 10 gezeigten Knoten. Wie es in 10 gezeigt ist, ist dann, wenn der Knoten A ein Knoten hoher Ordnung ist, der Wert von α_ij 1 zwischen A und B, A und C und A und D, und 0 zwischen B und C, B und D und C und D. Somit beträgt die Gesamtlänge der physikalischen Übertragungsverbindung 11 Kilometer. Gleichermaßen beträgt dann, wenn der Knoten B, C oder D ein Knoten hoher Ordnung ist, die Gesamtlänge der physikalischen Übertragungsverbindung jeweils 24, 20 oder 15 Kilometer. Daher wird im Schritt S19 die Topologie mit dem Knoten A als Knoten hoher Ordnung, wie es in 10B gezeigt ist, ausgewählt.
Der Prozess im in 8 gezeigten Schritt S2 ist somit beendet worden. Das bedeutet, dass eine Topologie für ein physikalisches Netz entwickelt worden ist. Dann wird in einem Schritt S3 ein virtuelles Pfadnetz mit der Kapazität 0 entsprechend einer Topologie für ein logisches Netz in der physikalischen Übertragungsleitung eines entwickelten physikalischen Netzes eingestellt.
Nachfolgend wird das Einstellen eines virtuellen Pfadnetzes (im Schritt S3) mit der Kapazität von 0 unter Bezugnahme auf 14 erklärt. 14 zeigt ein Beispiel der Inhalte einer Führungstabelle, die in einem Knoten vorgesehen ist. Ein Einstellen eines virtuellen Pfads mit der Kapazität von 0 ist nur ein Einstellen einer virtuellen Pfadführung ohne ein Zuordnen seiner Kapazität, das heißt ein Zuordnen der Kapazität von 0, zwischen Knoten, die anfragen, miteinander zu kommunizieren. In der in 14 gezeigten Führungstabelle ist ein Pfad durch eine Zielortknotennummer spezifiziert, das heißt einen Endpunkt eines virtuellen Pfads zu einem anderen Knoten, um mit ihm zu kommunizieren, eine Identifikationsnummer des virtuellen Pfads und der Nummer des nächsten Knotens im virtuellen Pfad. Jedoch bleibt die dem virtuellen Pfad zugeordnete Kapazität 0. Wenn ein Paket entsprechend einer Kommunikationsanforderung angekommen ist, liest ein Anfangsblockleser in einer Umschalteinheit die Zielortknotennummer des Pakets und nimmt Bezug auf die Führungstabelle. Dann wird ein Pfad für das Paket ausgewählt und wird das Paket über den Pfad gesendet.
Nachdem ein virtueller Pfad mit der Kapazität von 0 in der physikalischen Übertragungsleitung entsprechend der Topologie für ein logisches Netz im in 8 gezeigten Schritt S3 eingestellt worden ist, wird die Kapazität der physikalischen Übertragungsleitung basierend auf einem langzeitigen Verkehrsbedarf in einem Schritt S4 eingestellt. Das Einstellen der Kapazität der physikalischen Übertragungsleitung wird entsprechend der in 10B gezeigten Topologie für ein physikalisches Netz durch Bezugnahme auf die 15 und 16 erklärt. 15 zeigt das erforderliche Band der physikalischen Übertragungsverbindung entsprechend dem langzeitigen Verkehrsbedarf von einem einzelnen Medium. 16 zeigt das erforderliche Band der physikalischen Übertragungsverbindung entsprechend dem langzeitigen Verkehrsbedarf von Multimedia.
In dem Fall des einzelnen Mediums, der in 15 gezeigt ist, wird ein erforderliches Band entsprechend einer Anrufmenge als Kommunikationsanforderungen zwischen Knoten, einem Spitzenband und einer Anrufverlustrate als Anforderungsqualität bestimmt. Das bedeutet, dass das erforderliche Band durch eine Gleichung von erl B im Folgenden bestimmt wird:
[Math 1]
In der Praxis wird die Anzahl s von erforderlichen Leitungen durch die obige Gleichung (1) so berechnet, dass eine Anrufverlustrate B als Dienstanforderungsqualität ein Verkehrsanrufausmaß a erfüllt. Das Berechnungsergebnis wird mit dem Spitzenband der Kommunikationsgeschwindigkeit multipliziert. Das resultierende Produkt zeigt das erforderliche Band der physikalischen Übertragungsleitung an. In der Gleichung gilt folgendes:
a_ij zeigt einen langzeitigen Bedarf für ein Verkehrsanrufausmaß an, das zwischen einem Knoten i und einem Knoten j kommuniziert wird;
B_ij zeigt eine zulässige Anrufverlustrate an, die zwischen einem Knoten i und einem Knoten j kommuniziert wird; und
s_ij zeigt die Anzahl von Leitungen an, die erforderlich ist, um den Verkehr zwischen einem Knoten i und einem Knoten j unterzubringen.
Die Gleichung (1) ist aus dem Dokument von Haruo Akimaru von R. B. Cooper Communications Traffic Technology, veröffentlicht von Maruzen im Jahr 1985 zitiert.
Das durch die Gleichung (1) berechnete erforderliche Band ist in der ganz rechten Spalte in 15 gezeigt. Beispielsweise wird die Kapazität der physikalischen Übertragungsleitung zwischen den Knoten A und B als insgesamt 278 Mb/s der erforderlichen Verbindungsbänder zwischen A und B, B und C und B und D zugeordnet. Gleichermaßen wird die Kapazität der physikalischen Übertragungsleitung zwischen den Knoten A und C als 218 Mb/s zugeordnet und wird die Kapazität der physikalischen Übertragungsleitung zwischen den Knoten A und D als 320 Mb/s zugeordnet.
In dem Fall von Multimedia, der in 16 gezeigt ist, wird die erforderliche Kapazität der physikalischen Übertragungsleitung durch Anwenden des analytischen Ergebnisses des in dem obigen Dokument beschriebenen Mehrfachfaktor-Verkehrsmodels bestimmt, anstelle der Gleichung von erl B. Beispielsweise dann, wenn die Medien 1 und 2 zusammen existieren und das Medium 1 die Spitzengeschwindigkeit von 64 Kb/s zwischen Knoten anfordert, wohingegen das Medium 2 andere Spitzengeschwindigkeitswerte zwischen jeweiligen Knoten anfordert, wird die Anzahl s_ij von erforderlichen Leitungen durch die folgenden Gleichungen (2) und (3) so erhalten, dass jedes von dem Verkehrsanrufausmaß und der Dienstanforderungsqualität, die in 16 gezeigt sind, gleichzeitig erfüllt werden kann. [Math 2]
[Math 3]
a_ij zeigt ein Verkehrsanrufausmaß des Mediums n zwischen i und j an.
B_ij zeigt eine Dienstanforderungsqualität eines Verkehrs des Mediums n zwischen i und j an.
Dabei zeigt s_ij eine Gesamtanzahl von erforderlichen Kanälen an, die jeweils 64 Kb/s haben. Somit zeigt das Produkt der Multiplikation von s_ij × 64 Kb/s das Band der physikalischen Übertragungsverbindung an, das zum Erfüllen der gegebenen Bedingung erforderlich ist. Die Ergebnisse sind in der Spalte ganz rechts in 16 gezeigt. Die Kapazität der physikalischen Übertragungsleitung zwischen den Knoten A und B beträgt 90,8 + 93,5 + 102,3 = 286,6 Mb/s, die Kapazität zwischen den Knoten A und C beträgt 217,2 Mb/s und die Kapazität zwischen den Knoten A und D beträgt 199,6 Mb/s.
Wenn die Kapazität der physikalischen Übertragungsleitung im Schritt S4 eingestellt wird, wie es in 8 gezeigt ist, wir die Kapazität des virtuellen Pfads basierend auf einer aktuellen Verkehrsanforderung berechnet, das heißt des oben beschriebenen Anrufausmaßes, der Anrufverlustrate, der Rate von weggeworfenen Zellen, der Zellenverzögerungszeit, etc., und wird in einem Schritt S5 der physikalischen Übertragungsleitung zugeteilt. Die Kapazität des virtuellen Pfads wird durch das Berechnungsverfahren für ein virtuelles Band berechnet (Dokument von Miyao, Y. "A Dimension Scheme in ATM Networks" '92, S. 171–176, 1992).
Die zugeteilte Kapazität des virtuellen Pfads wird nach den Kommunikationen freigegeben, das heißt, der Wert der Kapazität wird auf 0 rückgesetzt. Dann wird in einem Schritt S6 die Schwankung der aktuellen Verkehrsanforderung überwacht und es wird in einem Schritt S7 bestimmt, ob das aktuelle Verkehrsschwankungsausmaß einen vorbestimmten Wert übersteigt oder nicht. Wenn die Antwort Ja ist, werden die Prozesse im und nach dem Schritt S5 wiederholt durchgeführt.
Die Schwankung der aktuellen Verkehrsanforderung wird im Schritt S6 basierend auf den Messungen der Anrufverlustrate, der Rate für weggeworfene Zellen oder der Zellenverzögerungszeit, die in der Datenbank 36 gespeichert sind, wie es durch Bezugnahme auf 7 beschrieben ist, überwacht. Die Vergleichsschaltung 46 und die Bestimmungsschaltung 47 in der Schaltungssteuereinheit 32 bestimmen, ob die Schwankung einen vorbestimmten Wert überschritten hat oder nicht. Nachfolgend wird ein Verfahren zum Erfassen einer Anrufverlustrate, einer Rate für weggeworfene Zellen, eine Zellenverzögerungszeit, etc., die in der Datenbank 36 gespeichert sind, beschrieben.
17 zeigt die Verteilung der Funktionen der ATM-Umschalteinheit zum Erfassen einer Anrufverlustrate. 18 ist das Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Erfassen einer Anrufverlustrate zeigt. In 17 weist die ATM-Umschalteinheit einen selbst führenden Schalter 51 auf, der einen wichtigen Teil der ATM-Umschalteinheit bildet, eine Führungstabelle 52 zur Verwendung beim Steuern der Führungsoperation des selbst führenden Schalters, eine Flussüberwachungseinheit 54 zum Überwachen des Flusses von ATM-Zellen, die von einer Endgeräteeinheit 53 eingegeben sind, einen Ausgangsleitungspuffer 55 zum Ausgeben einer ATM- Zelle von dem selbst führenden Schalter 51 zu einem Weiterleitungssystem und eine Anrufakzeptanz-Steuereinheit 56 zum Steuern der Akzeptanz eines Anrufs in einem Kommunikationsnetz. Die Anrufakzeptanz-Steuereinheit 56 wird durch eine Innennetzverkehrs-Managementeinheit 57 gesteuert. Die ATM-Umschalteinheit weist weiterhin einen Zähler ➀ 58 zum Zählen des Auftretens einer Anrufverbindungsanforderung jedes Mal dann, wenn sie von der Endgeräteeinheit 53 ausgegeben wird, und einen Zähler ➁ 59 zum Zählen des Auftretens einer Zurückweisung der Anrufverbindungsanforderung durch den Ausgangsleitungspuffer 55 auf. Der Zähler ➀ speichert eine Gesamtheit von Anrufverbindungsanforderungen und der Zähler ➁ speichert die Anzahl von Anrufen, die aufgrund der unzureichenden Kapazität der Übertragungsleitung nicht verbunden wurden.
In dem in 18 gezeigten Ablaufdiagramm wird dann, wenn die Zähler ➀ und ➁ in einem Schritt S21 auf 0 rückgesetzt werden und in einem Schritt S22 eine Anrufverbindungsanforderung ausgegeben wird, der Wert im Zähler ➀ in einem Schritt S23 nach oben gestuft. Es wird in Schritten S24 und S25 bestimmt, ob der Anruf in einem virtuellen Pfad untergebracht werden kann oder nicht. In einem Schritt 26 wird der Wert des Zählers ➁ nach oben gestuft, wenn die Antwort "Nein" ist, und wird der Wert des Zählers ➁ nicht nach oben gestuft, wenn die Antwort "Ja" ist. In einem Schritt S27 wird der Wert einer Anrufverlustrate berechnet, und die Prozesse in dem und nach dem Schritt S22 werden wiederholt durchgeführt. Die Anrufverlustrate wird im Schritt S27 durch Teilen des Werts des Zählers ➁ durch eine Summe aus den Werten der Zähler ➀ und ➁ berechnet.
Eine Rate für weggeworfene Zellen kann auf dieselbe Weise wie die Erfassung einer Anrufverlustrate erfasst werden. Eine Zellenverzögerungszeit wird durch Erfassen der Verzögerungszeit von jeder Zelle in jeder Umschalteinheit, durch Übertragen des Erfassungsergebnisses zu einem Netzentwicklungs-Managementzentrum über einen Signalkanal, durch Berechnen eines Durchschnittswerts und durch Bestimmen einer Verzögerungszeit erfasst. Wenn die Bestimmung periodisch durchgeführt wird, wie beispielsweise alle fünf Minuten, kann eine Zellenverzögerungszeit erfasst werden.
Weiterhin aktiviert das Netzentwicklungs-Managementzentrum, zusätzlich zu der Erfassung einer Messung eines aktuellen Verkehrs, in spezifizierten Zeitintervallen ein Programm zum Berechnen einer Anrufverlustrate, einer Rate für weggeworfene Zellen oder einer Zellenverzögerungszeit basierend auf einem deklarierten Parameter, berechnet die Werte und bestimmt, ob die Kapazität eines logischen Netzes rückzusetzen ist oder nicht, basierend auf den Berechnungswerten.
Wenn die Schwankung eines aktuellen Verkehrs in dem in 8 gezeigten Schritt S7 nicht einen vorbestimmten Wert überschritten hat, dann wird in einem Schritt S8 die Änderung bezüglich eines langzeitigen Verkehrsbedarfs überwacht. In einem Schritt S9 wird bestimmt, ob die Änderung bezüglich des langzeitigen Verkehrsbedarfs einen vorbestimmten Wert überschritten hat oder nicht. Wenn die Antwort Ja ist, werden die Prozesse in dem und nach dem Schritt S4 wiederholt durchgeführt. Wenn die Antwort Nein ist, werden die Prozesse in dem und nach dem Schritt S6 (ein Überwachen der Schwankung einer aktuellen Verkehrsanforderung) wiederholt durchgeführt. Wenn ein Änderungsbetrag des langzeitigen Verkehrsbedarfs den vorbestimmten Wert im Schritt S9 überschreitet, wird die Kapazität einer physikalischen Übertragungsleitung neu entwickelt. Sie wird durch Ändern der Kapazität einer gemieteten Übertragungsleitung neu entwickelt, wenn ein Anwender ein virtuelles privates Netz über ein gemeinsames Netz durch Verwenden einer Übertragungsleitung mit synchroner digitaler Hierarchie (SDH) von beispielsweise NTT und anderen Trägern unter einer Pacht bzw. Miete entwickelt. Spezifisch erzeugt dann, wenn optische Kabel zusätzlich als praktische physikalische Übertragungsleitung installiert werden müssen, die Schaltungssteuereinheit 32 nur ein Anforderungssignal für eine erneute Entwicklung, wie es unter Bezugnahme auf 7 beschrieben ist. Es wird separat bestimmt, ob das erneute Entwickeln tatsächlich durchgeführt werden sollte oder nicht.
Wenn die im in 8 gezeigten Schritt S5 berechnete Kapazität für einen virtuellen Pfad tatsächlich einer physikalischen Übertragungsleitung zugeteilt wird, wird sie durch eine Poliervorrichtung zugeteilt, die in jeder Teilnehmer-Umschalteinheit vorgesehen ist, d.h. durch Einstellen und Ändern eines Parameters einer Anwendungsparametersteuerung (UPC). 19 zeigt, wie die Funktion der UPC zu realisieren ist.
Die UPC-Funktionen werden durch Prüfen realisiert, ob das Verkehrsausmaß, das durch die Flussüberwachungseinheit 54, die in 17 gezeigt ist, in den selbst führenden Schalter geführt ist, genau in der deklarierten Fenstergröße untergebracht ist oder nicht. Das bedeutet, dass dann, wenn eine Anrufverbindungsanforderung in der Eingangsleitung der ATM-Umschalteinheit erfasst wird, das Verkehrsausmaß durch eine Anzahl von Zellen gesteuert werden kann, die in den Bereich der Fenstergröße T fließen, der in 19 gezeigt ist. Beispielsweise dann, wenn die maximale Anzahl von Zellen in dem Fenster gemäß der Spitzenrate bei der anwenderdeklarierten Kommunikationsgeschwindigkeit 4 ist, wird es als illegaler Zustand angesehen, wenn fünf Zellen in dem Fenster erfasst werden, wie es in 19 gezeigt ist. Ein geeignetes Auswählen der Fenstergröße bestimmt das Kommunikationsband eines virtuellen Pfads. Die Fenstergröße wird geändert, um die Kapazität des virtuellen Pfads zu ändern.
Nachfolgend wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es betrifft ein Verfahren zum Managen eines Kommunikationsnetzes zum Verkürzen der Zeit, die ein Suchen nach einem Rückführpfad dauert, während ein zulässiger Bereich der Anrufverlustrate in Bezug auf eine Anforderung zum Verbinden eines virtuellen Pfads begrenzt wird, wenn die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht wird, das heißt, dass ein anwendbarer Rückführpfad als virtueller Pfad zu einem Knoten eines Zielortteilnehmers zugelassen wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel verwendet ein Banddivisions-Managementverfahren und das Führungsverfahren für eine begrenzte Rückführung. Das Banddivisions-Managementverfahren teilt das Band einer physikalischen Übertragungsverbindung in ein gemeinsam genutztes Band und ein reserviertes Band. Das Führungsverfahren für eine begrenzte Rückführung beschränkt die Anzahl von auswählbaren Rückführpfaden, wenn ein spezifizierter Pfad, wie beispielsweise ein direkter Pfad, besetzt ist, wenn eine Anfrage zum Verbinden eines virtuellen Pfads ausgegeben wird. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hat ein Kommunikationsnetz der Einfachheit halber eine netz- bzw. maschenförmige Struktur.
20 ist das Blockdiagramm entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel und zeigt den Kommunikationsknoten zusammen mit einem Endgerät.
In 20 ist 61 ein Kommunikationsknoten; ist 62 eine Endgeräteeinheit; ist 63 eine Wand-Managementeinheit; ist 64 eine Akzeptierbarkeits-Bestimmungseinheit; ist 65 ein Flussmonitor; ist 66 ein selbst führender Schalter; ist 67 ein Ausgangsleitungspuffer; ist 68 eine Führungstabelle und ist 69 eine Auswahleinheit.
Die Information von einem Endgerät wird durch den Flussmonitor 65 überwacht, um zu bestätigen, dass sie genau das ist, was deklariert ist. Dann wird sie durch den selbst führenden Schalter 66 einer virtuellen Pfadverbindung zugeordnet und über den Ausgangsleitungspuffer 67 zu einer Amtsverbindungsleitung gesendet. Während dieses Prozesses werden die Einstellungen des Zielorts eines virtuellen Pfads, der Kommunikationsgeschwindigkeit, der Anforderungsqualität, etc. von dem Endgerät 62 zu der Akzeptierbarkeits-Bestimmungseinheit 64 gesendet. Die Akzeptierbarkeits-Bestimmungseinheit 64 bezieht sich auf die Daten der Band-Managementeinheit 63 und bestimmt, ob es irgendein Band gibt oder nicht, das die Qualität erfüllt, die für den virtuellen Pfad angefordert ist, und bestimmt dann, ob der virtuelle Pfad akzeptierbar ist oder nicht. Die Auswahleinheit 69 bildet einen Teil der Rückführpfadkandidaten-Registrierungseinheit 7, die in 2 gezeigt ist, und gibt einen ausgewählten Kandidaten zu der Führungstabelle 68 aus.
21 zeigt das Konzept des Banddivisions-Managementverfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
21 zeigt ein Kommunikationsnetz, in welchem fünf Kommunikationsknoten hoher Ordnung (A–E) eine maschenförmige Struktur darstellen. Jeder der Knoten hat drei Kommunikationsknoten niedriger Ordnung (beispielsweise A1–A3) in einer Sternform. Das Band jeder Übertragungsverbindung wird in ein gemeinsam genutztes Band und ein reserviertes Band aufgeteilt und so gemanagt.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel teilt die Band-Managementeinheit 63 das Band jeder Übertragungsverbindung in ein gemeinsam genutztes Band und ein reserviertes Band auf und managt sie so. In Reaktion auf eine Anforderung zum Verbinden eines virtuellen Pfads niedriger Priorität bestimmt die Akzeptierbarkeitsbestimmungseinheit 64 die Akzeptierbarkeit durch Prüfen des gemeinsam genutzten Bandes. In Reaktion auf eine Anforderung zum Verbinden eines virtuellen Pfads hoher Priorität bestimmt die Akzeptierbarkeitsbestimmungseinheit 64 die Akzeptierbarkeit durch Prüfen von sowohl gemeinsam genutzten als auch reservierten Bändern. Daher kann selbst dann, wenn eine Anforderung zum Verbinden eines virtuellen Pfads niedriger Priorität aufgrund eines unzureichenden gemeinsam genutzten Bandes zurückgewiesen wird, eine Anforderung zum Verbinden eines virtuellen Pfads hoher Priorität akzeptiert werden, weil es basierend auf sowohl dem gemeinsam genutzten als auch dem reservierten Band bestimmt wird. Somit kann eine Übertragungspfadverbindung so zugeteilt werden, dass sie die Dienstqualität für einen virtuellen Pfad erfüllt, und die Netzeffizienz kann reduziert werden.
22 zeigt das Konzept der begrenzten Rückführung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
22 zeigt ein Kommunikationsnetz, in welchem fünf Kommunikationsknoten hoher Ordnung eine maschenförmige Struktur darstellen. Jeder der Knoten hat drei Kommunikationsknoten niedriger Ordnung in einer Sternform. Sie zeigt auch das Konzept eines Banddivisions- bzw. Bandaufteilungs-Managementverfahrens. Beispielsweise wendet die Auswahleinheit 69 in einem Kommunikationsknoten A eine direkte Pfadverbindung zwischen den Kommunikationsknoten A und C an und wählt Rückführpfadverbindungen A-B-C, A-B-E-C und A-D-C unter einer Anzahl von Pfaden aus und registriert sie.
Bei einem in 22 gezeigten Beispiel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel registriert die Auswahleinheit 69 drei Rückführungskandidaten zusätzlich zu einer direkten Übertragungspfadverbindung und wählt die Rückführpfadverbindungen in einer spezifizierten Reihenfolge aus. Die Akzeptierbarkeits-Bestimmungseinheit 64 bestimmt die Akzeptierbarkeit eines virtuellen Pfads durch Bezugnahme auf die Daten der Band-Managementeinheit 63. Da Rückführpfadverbindungen vorbestimmt sind, können spezifizierte Kommunikationsknoten selbst dann miteinander verbunden werden, wenn eine spezifizierte Übertragungsverbindung besetzt ist, um dadurch die Anrufverlustrate zu erniedrigen, das heißt die Netzeffizienz zu verbessern. Auch durch ein Verwenden des oben beschriebenen Bandaufteilungs-Managementverfahrens kann veranlasst werden, dass eine Pfadverbindung die für einen virtuellen Pfad angeforderte Qualität erfüllt. Da die Anzahl von zulässigen Rückführpfadverbindungen beschränkt ist, kann die Zeit, die zum Bestimmen der Akzeptierbarkeit durch Auswählen von Pfadverbindungen genommen wird, auf einen gegebenen Bereich beschränkt werden, selbst wenn ein Kommunikationsnetz großen Ausmaßes entwickelt wird.
23 zeigt ein Beispiel einer Band-Managementtabelle, die in der in 20 gezeigten Band-Managementeinheit 63 gespeichert ist.
In 23 bezieht sich eine Verbindungsnummer auf eine Nummer, die der physikalischen Übertragungsverbindung zugeordnet ist, die mit einer Ausgangsleitung der Kommunikationsknoten verbunden ist; eine gesamte Bandkapazität bezieht sich auf eine gesamte Übertragungskapazität der vorhandenen Verbindungen; eine reservierte Bandkapazität bezieht sich auf eine Übertragungskapazität für einen virtuellen Pfad hoher Priorität. Daher ist der Unterschied bzw. die Differenz zwischen der gesamten Bandkapazität und der reservierten Bandkapazität gleich der gemeinsam genutzten Bandkapazität. Da die aktive Bandkapazität derart gemanagt wird, dass sie in ein gemeinsam genutztes Band und ein reserviertes Band aufgeteilt wird, kann das verfügbare Raumband auch derart gemanagt werden, dass es in ein gemeinsam genutztes Band und ein reserviertes Band aufgeteilt wird.
20 zeigt die Konfiguration, bei welcher die Band-Managementeinheit 63 in einem Kommunikationsknoten vorgesehen ist. Dieselbe Funktion kann erhalten werden, wenn die Band-Managementeinheit 63 konzentrisch in dem Netzentwicklungs-Managementzentrum vorgesehen ist.
Die Akzeptierbarkeits-Bestimmungseinheit 64 kollationiert ein verfügbares Raumband in der Bandmanagementtabelle in der Band-Managementeinheit 63 mit einem für einen virtuellen Pfad angeforderten Band und bestimmt, ob der virtuelle Pfad akzeptiert wird oder nicht.
Die 24 und 25 sind die Ablaufdiagramme, die die Operationen der Akzeptierbarkeits-Bestimmungseinheit 64 erklären. 24 zeigt den Fall, in welchem keine Rückführungen zugelassen sind; und 25 zeigt den Fall, in welchem Rückführungen zugelassen sind.
Zuerst wird eine Operation ohne Rückführung beschrieben (24).
Schritt S30: Holen von anwenderdeklarierten Werten (Anrufausmaß, Durchschnitts- und Spitzenwerte einer Kommunikationsgeschwindigkeit, Dienstanforderungsqualität, etc.), wenn eine Anforderung zum Verbinden eines virtuellen Pfads ausgegeben wird.
Schritt S31: Berechnen der Kapazität eines virtuellen Pfads, die zum Erfüllen der angeforderten Dienstqualität erforderlich ist, basierend auf den deklarierten Werten gemäß einem gegebenen Berechnungsalgorithmus.
Schritt S32: Holen der Priorität und des erforderlichen Bandes eines virtuellen Pfads, der für eine Verbindung angefordert ist.
Schritt S33: Bestimmen der Priorität.
Schritt S34: Vergleichen der Reservekapazität mit der erforderlichen Kapazität in dem gemeinsam genutzten und dem reservierten Band für einen Pfad hoher Priorität.
Schritt S35: Beenden des Prozesses nach einem Akzeptieren der Verbindungsanforderung, wenn die Reservekapazität größer ist.
Schritt S36: Beenden des Prozesses ohne ein Akzeptieren der Verbindungsanforderung, wenn die Reservekapazität kleiner ist.
Schritt S37: Vergleichen der Reservekapazität mit der erforderlichen Kapazität in dem gemeinsam genutzten Band für einen Pfad niedriger Priorität.
Schritt S35. beenden des Prozesses nach einem Akzeptieren der Verbindungsanforderung, wenn die Reservekapazität größer ist.
Schritt S36: Beenden des Prozesses ohne ein Akzeptieren der Verbindungsanforderung, wenn die Reservekapazität kleiner ist.
Ein virtueller Pfad hoher Priorität bezieht sich auf einen, der beispielsweise einen Sprach- und Bildverkehr trägt, der eine sofortige Verarbeitung erfordert, und einen mit einer großen Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen, die einen Kommunikationspfad von einem Quellenknoten zu einem Zielortknoten bilden. Ein virtueller Pfad niedriger Priorität bezieht sich auf einen, der beispielsweise einen Datenverkehr trägt, der keine sofortige Verarbeitung erfordert, einen mit einem Protokoll für ein erneutes Senden in einer Schicht hoher Ordnung und einen mit einer kleinen Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen, die einen Kommunikationspfad von einem Quellenkonten zu einem Zielortknoten bilden.
Ein erforderliches Band kann beispielsweise gemäß Miyao, Y., "A dimension Scheme in ATM Networks", Network '92, S. 171–176, 1992 berechnet werden.
Als Nächstes wird eine Rückführoperation beschrieben (25).
Schritt S38: Holen von anwenderdeklarierten Werten (Anrufausmaß, Durchschnitts- und Spitzenwerte einer Kommunikationsgeschwindigkeit, Dienstanforderungsqualität, etc.), wenn eine Anforderung zum Verbinden eines virtuellen Pfads ausgegeben wird.
Schritt S39: Berechnen der Kapazität eines virtuellen Pfads, die zum Erfüllen der angeforderten Dienstqualität erforderlich ist, basierend auf den deklarierten Werten gemäß einem gegebenen Berechnungsalgorithmus.
Schritt S40: Holen der Priorität und des erforderlichen Bandes eines virtuellen Pfades, der für eine Verbindung angefordert ist.
Schritt S41: Einstellen des Zählers auf i = 1.
Schritt S42: Lesen des Zustands des Zustands des i-ten Rückführpfads.
Schritt S43: Bestimmen der Priorität.
Schritt S44: Vergleichen der Reservekapazität mit der erforderlichen Kapazität in dem gemeinsam genutzten und dem reservierten Band für einen Pfad hoher Priorität.
Schritt S45: Beenden des Prozesses nach einem Akzeptieren der Verbindungsanforderung, wenn die Reservekapazität größer ist.
Schritt S46: Nach oben Stufen des Zählers, wenn die Reservekapazität kleiner ist.
Schritt S47: Zurückweisen der Verbindung (Schritt S48) und Beenden des Prozesses, wenn der Zählerwert einen Wert anzeigt, der größer als ein vorbestimmter Wert i_max ist. Zurückspringen zum Schritt S42, wenn der Zählerwert einen Wert anzeigt, der nicht größer als ein vorbestimmter Wert i_max ist.
Schritt S49: Vergleichen der Reservekapazität mit der erforderlichen Kapazität in dem gemeinsam genutzten Band für einen Pfad niedriger Priorität.
Schritt S45: Beenden des Prozesses nach einem Akzeptieren der Verbindungsanforderung, wenn die Reservekapazität größer ist.
Schritt S46: Nach oben Stufen des Zählers und Weitergehen zum Schritt S47, wenn die Reservekapazität kleiner ist.
Somit wird eine Bestimmung diesbezüglich wiederholt, ob vorbestimmte Rückführpfade akzeptierbar sind oder nicht. Wenn alle vorbestimmten Rückführpfade nicht akzeptierbar sind, wird die Anforderung zurückgewiesen.
Die oben beschriebene Prozedur zum Bestimmen der Akzeptierbarkeit ist ungeachtet des Verfahrens zum Auswählen eines Rückführpfads auf vorbestimmte Rückführpfade konditioniert. Nachfolgend wird das Verfahren zum Auswählen eines Rückführpfads beschrieben.
Wenn die Auswahleinheit 69 das erste Auswahlverfahren als ein Verfahren zum Auswählen einer in 20 gezeigten Übertragungspfadverbindung anwendet, dann wird ein Übertragungspfadverbindungskandidat in der folgenden Prozedur ausgewählt. Zuerst werden alle Übertragungspfadverbindungen zwischen einem Quellenknoten und einem Zielortknoten gefunden. Fünf Kommunikationsknoten hoher Ordnung, die in einer Maschenform verbunden sind, erzeugen 16 Kommunikationspfade. Aus diesen Pfaden wird eine vorbestimmte Anzahl von Übertragungspfadverbindungskandidaten nicht konditionell ausgewählt und die Sequenz von wahrscheinlichen Rückführungen wird auf der in jedem Knoten vorgesehenen Führungstabelle 68 aufgezeichnet. Wenn eine vorbestimmte Übertragungspfadverbindung nicht akzeptierbar ist, wird eine andere vorbestimmte Übertragungspfadverbindung in einer spezifizierten Reihenfolge ausgewählt. Dann versucht die Akzeptierbarkeits-Bestimmungseinheit 64 eine Rückführung durch Bezugnahme auf die Daten der durch die Band-Managementeinheit 63 gemanagten Übertragungspfadverbindungen. Wenn eine Anforderung zum Kommunizieren zwischen den Kommunikationsknoten A und C gemacht wird, werden Übertragungspfadverbindungskandidaten A-B-C, A-D-C und A-B-E-C ausgewählt, wie es in 22 gezeigt ist, und zwar in dieser Reihenfolge, und wenn eine direkte Übertragungspfadverbindung A-C nicht akzeptierbar ist, dann wird eine Übertragungspfadverbindung in der oben aufgelisteten Reihenfolge für eine Akzeptierbarkeitsbestimmung ausgewählt. Wenn alle drei Übertragungspfadverbindungen nicht akzeptierbar sind, wird die Anforderung zurückgewiesen.
Wenn das zweite Auswahlverfahren als Verfahren zum Auswählen einer Übertragungspfadverbindung angewendet wird, wie es in 20 gezeigt ist, dann wird eine vorbestimmte Anzahl von Übertragungspfadverbindungskandidaten in der Reihenfolge von dem kürzesten physikalischen Übertragungsabstand unter allen möglichen Übertragungspfadverbindungen zwischen einem Quellenknoten zu einem Zielortknoten ausgewählt. Die Kandidaten werden in der Führungstabelle aufgezeichnet. Als Verfahren zum Auswählen der Kommunikationspfade in der Reihenfolge von dem kürzesten physikalischen Übertragungsabstand an werden die Kopplungskorrelation zwischen Knoten und der Abstand zwischen ihnen eingegeben, um einen Pfad basierend auf einem "Dijkstra"-Algorithmus auszuwählen. Der Dijkstra-Algorithmus ist durch "Data Network" dargestellt, übersetzt durch Hoshi, veröffentlicht durch Ohm Company. Wenn der Abstand zwischen Knoten zugeordnet ist, wie es in 26 gezeigt ist, sind die zweitkürzesten physikalischen Übertragungsabstände nach dem direkten Weg A-C (5 km) A-E-C (7 km), A-D-C (8 km) und A-E-D-C (9 km), wie es in 27 gezeigt ist. Daher werden die drei Übertragungspfadverbindungen in die Führungstabelle 68 des Knotens A aufgezeichnet. Wenn der direkte Weg A-C nicht akzeptierbar ist, dann werden die drei oben aufgelisteten Übertragungspfadverbindungen in der Reihenfolge von dem kürzesten physikalischen Übertragungsabstand ausgewählt und für eine Akzeptierbarkeit durch die Akzeptierbarkeits-Bestimmungseinheit 64 bestimmt. Wenn alle drei Übertragungspfadverbindungen nicht akzeptierbar sind, dann wird die Anforderung zurückgewiesen.
Somit ist ein Auswählen von Übertragungspfadverbindungen in der Reihenfolge ab dem kürzesten physikalischen Übertragungsabstand äquivalent zu einem Auswählen von ihnen in der Reihenfolge ab der kürzesten Verzögerungszeit.
Wenn das dritte Auswahlverfahren als das Verfahren zum Auswählen von Übertragungspfadverbindungen angewendet wird, die in 20 gezeigt sind, wird eine vorbestimmte Anzahl von Übertragungspfadverbindungen aus allen möglichen Übertragungspfadverbindungen zwischen einem Quellenknoten zu einem Zielortknoten in der Reihenfolge ab der kleinsten Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen ausgewählt, die eine Übertragungspfadverbindung bilden.
In diesem Fall können Übertragungspfadverbindungen in der Reihenfolge ab der kleinsten Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen ausgewählt werden, wenn der Dijkstra-Algorithmus mit dem Übertragungsabstand zwischen Knoten virtuell und einheitlich auf 1 eingestellt angewendet wird. Wenn eine Vielzahl von Verbindungen dieselbe Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen hat, werden Verbindungen in der Reihenfolge ab dem kürzesten physikalischen Übertragungsabstand ausgewählt. Somit sind Übertragungspfadverbindungen mit einer kleineren Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen zwischen Kommunikationsknoten A und C, die andere als der direkte Weg A-C sind, A-E-C (zwei Verbindungen für 7 km), A-D-C (zwei Verbindungen für 8 km) und A-B-C (zwei Verbindungen für 20 km). Daher werden die drei Übertragungspfadverbindungen in die Führungstabelle 68 des Knotens A aufgezeichnet. Wenn der direkte Weg A-C nicht akzeptierbar ist, dann werden die oben beschriebenen drei Übertragungspfadverbindungen in der oben erklärten Reihenfolge ausgewählt und bestimmt die Akzeptierbarkeits-Bestimmungseinheit 64 die Akzeptierbarkeit von jeder Verbindung. Wenn alle drei Übertragungspfadverbindungen nicht akzeptierbar sind, wird die Anforderung zurückgewiesen.
Somit ist ein Auswählen von Übertragungspfadverbindungen in der Reihenfolge ab der kleinsten Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen äquivalent zu einem Reduzieren des Ausmaßes an Steuerung von Verbindungen, die in einem Kommunikationsnetz erzeugt sind.
Nachfolgend wird das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Das dritte Ausführungsbeispiel zielt darauf ab, die dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen. Die dritte Aufgabe besteht im schnellen Auswählen, in Reaktion auf eine Kommunikationskapazitätsänderungsanforderung, eines Kommunikationspfads, der die Anforderung erfüllt, aus einer Vielzahl von Kommunikationspfaden, wenn die Vielzahl von Kommunikationspfaden eingestellt ist, einschließlich von Rückführpfaden zwischen optionalen Knoten in einem Kommunikationsnetz mit einem physikalischen Netz und einem logischen Netz. Daher ist das dritte Ausführungsbeispiel wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel auf eine Vielzahl von Kommunikationspfaden, wie beispielsweise einen logischen Pfad zwischen optionalen Knoten in einem Kommunikationsnetz, konditioniert.
29 zeigt das Informationspaket zum Informieren über eine Reservekapazität in einem Kommunikationspfad. In 29 zeigt ein Kreis einen Knoten an. Unter der Annahme, dass ein Kommunikationspfad vom Knoten 2 zum Knoten 5 mittels der Knoten 1 und 6 eingerichtet ist, wird ein Paket in dem in 30 gezeigten Format im Knoten 5 erzeugt, der die Endstelle des Kommunikationspfads ist.
30 zeigt ein Beispiel des Formats eines Informationspakets in einem typischen Kommunikationsnetz mit mehreren Etiketten. In dem Endstellenknoten 5 in dem in 29 gezeigten Kommunikationspfad ist ein Führungs-ID ein Identifizierer des Kommunikationspfads; ist ein Informationspaket-ID ein Identifizierer des Kommunikationspakets; und ist ein Knoten-5-ID ein Identifizierer des Endstellenknotens 5 des Pfads. Diese IDs sind als der Anfangsblock eines Pakets gespeichert, und das Informationspaket wird zum Knoten 6 gesendet.
Im Knoten 6 wird eine Reservekapazität in einer Ausgangsverbindung vom Knoten 6 zum Knoten 5, die einen Teil des Kommunikationspfads bildet, zusammen mit dem Identifizierer des Knotens 6 zu einem Paket hinzugefügt, und das Paket wird wieder zum Knoten 1 gesendet. Gleichermaßen werden im Weiterleitungsknoten im Kommunikationspfad eine Reservekapazität und ein Knotenidentifizierer in jeder Ausgangsverbindung zu einem Paket hinzugefügt, und das Informationspaket wird zu dem Startstellenknoten 2 des Kommunikationspfads übertragen. In dem Startstellenknoten 2 werden die Inhalte des Informationspakets in eine Reservekapazitätstabelle in ihrem Knoten geschrieben, wie es später beschrieben wird. Wenn eine Kommunikationspfadverbindungsanforderung ausgegeben wird, werden die geschriebenen Inhalte dabei verwendet, zu bestimmen, ob die Änderungsanforderung in dem Kommunikationspfad akzeptierbar ist oder nicht.
Somit wird eine Akzeptierbarkeit einer Kapazitätsänderungsanforderung basierend auf einem Reservekapazitätswert bestimmt, der periodisch für den Startstellenknoten des Kommunikationspfads geliefert wird. Jedoch wird, ob eine Kapazitätsänderung akzeptiert wird oder nicht, nicht nur direkt basierend auf einem Reservekapazitätswert wie er ist bestimmt, sondern auch basierend auf einer Abschätzung einer Reservekapazität aus den Daten der Vergangenheit. 31 zeigt das Verfahren zum Abschätzen einer Reservekapazität. Beispielsweise kann die gegenwärtige Reservekapazität durch eine Linearabschätzung unter Verwendung von Daten von zwei Stellen in der Vergangenheit abgeschätzt werden, oder durch Anwenden von Reservekapazitätsinformation bei einigen Stellen in der Vergangenheit auf ein neuronales Netzwerk.
32 ist das Blockdiagramm, das die allgemeine Konfiguration eines Knotens zeigt. In 32 weist ein Knoten eine Informationspaket-Verarbeitungsvorrichtung 71 auf, die ein wichtiger Teil des dritten Ausführungsbeispiels ist, und eine Umschalteinheit oder eine Querverbindung 72. Die Umschalteinheit oder die Querverbindung 72 weist einen Führungsschalter 73 und eine Führungstabelle 74 zum Steuern der durch den Schalter 73 durchgeführten Führungsoperation auf. Die Führungstabelle 74 speichert eine Auslassnummer von dem Schalter 73 entsprechend einem virtuellen Pfadidentifizierer (VPI). 32 zeigt mit einem Pfeil die Gegenrichtung des Kommunikationspfads vom Knoten 2 zum Knoten 5 mittels der Knoten 1 und 6, wie es durch Bezugnahme auf 29 beschrieben ist.
33 ist das Blockdiagramm, das die detaillierte Konfiguration der in 32 gezeigten Informationspaket-Verarbeitungsvorrichtung zeigt. In 32 weist die Informationspaket-Verarbeitungsvorrichtung 71 eine Informationspaket-Erzeugungseinheit 80 zum Erzeugen eines Informationspakets dann auf, wenn der aktuelle Knoten ein Startstellenknoten eines Kommunikationspfads ist, eine Informationspaket-Bestimmungseinheit 81 zum Bestimmen, ob das von einer anderen Umschalteinheit oder Querverbindung empfangene Paket ein Informationspaket ist oder nicht, eine Informations-Hinzufügeeinheit 82 zum Schreiben eines Identifizierers des aktuellen Knotens, einer Reservekapazität einer Ausgangsverbindung, etc. zu dem Informationspaket, das von der Informationspaket-Erzeugungseinheit 80 oder der Informationspaket-Bestimmungseinheit ausgegeben ist, eine Endgeräte-Bestimmungseinheit 83 zum Bestimmen, ob das von der Informations-Hinzufügeeinheit 82 ausgegebene Informationspaket zu dem aktuellen Knoten adressiert ist oder nicht, das heißt der aktuelle Knoten der Startstellenknoten des Kommunikationspfads ist, eine Reservekapazitätstabelle und eine Reservekapazitätstabellen-Erzeugungseinheit 84 zum Erhalten von Reservekapazitätsinformation über eine Verbindung, die zu dem Kommunikationspfad gehört, von dem Informationspaket, das durch die Endgeräte-Bestimmungseinheit 83 derart identifiziert ist, dass es zu dem aktuellen Knoten adressiert ist, und zum Schreiben der Daten in die Reservekapazitätstabelle, eine Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinheit 85 zum Bestimmen, basierend auf einer Reservekapazität, etc., die in der Reservekapazitätstabelle und der Reservekapazitätstabellen-Erzeugungseinheit 84 gespeichert ist, ob eine Änderung akzeptierbar ist oder nicht, in Reaktion auf eine Kommunikationskapazitätsänderungsanforderung, eine Knotenkapazitäts-Selbstmanagementeinheit 86 zum Managen der Reservekapazität in der Ausgangsverbindung von dem aktuellen Knoten entsprechend einem Bestimmungsergebnis der Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinheit 85, eine VP-Pfadtabelle 87 zum Speichern des Identifizierers eines Knotens, durch welchen jeder Kommunikationspfad entsprechend dem Wert eines virtuellen Pfadidentifizierers VPI des Kommunikationspfads verläuft, eine VP-Kandidatentabelle 88 zum Speichern eines Objektknotens, eines VPI-Werts, etc. eines virtuellen Pfads, für welchen der aktuelle Knoten ein Quellenknoten ist, und einen internen Takt 89 zum Liefern einer Zeitgabe, zu welcher Informationspakete durch die Informationspaket-Erzeugungseinheit 80 erzeugt werden.
33 zeigt die Grundoperation gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, bei welcher die Akzeptierbarkeit einer Kapazitätsänderungsanforderung durch Verwenden "wie sie sind" der Daten in der Reservekapazitätstabelle zum Speichern und zum periodischen Informieren über einen Reservekapazitätswert in jeder Verbindung ohne ein Abschätzen des Reservekapazitätswerts für die Stelle einer Reservekapazitätsanforderung bestimmt wird. Die Operation des dritten Ausführungsbeispiels entsprechend dem Konfigurations-Blockdiagramm wird nachfolgend detaillierter erklärt.
34 ist das Ablaufdiagramm eines Informationspaket-Sendeprozesses. In 34 wird dann, wenn der Prozess begonnen hat und eine Unterbrechung eines internen Taktes, der die Zeitgabe zum Erzeugen eines Informationspakets anzeigt, in einem Schritt S50 angestiegen ist, die Erzeugung eines Informationspakets in einem Schritt S51 gestartet. In dem Informationspaket-Erzeugungsprozess werden die Inhalte der in 35 gezeigten VP-Kandidatentabellen VP-Liste verwendet.
In 35 speichert die VP-Kandidatentabelle für einen virtuellen Pfad, für welchen der aktuelle Knoten ein Quellenknoten ist, einen Objektknoten des virtuellen Pfads, das heißt einen Endstellenknoten des Kommunikationspfads, einen VPI-Wert und ein Redundanz-Flag. Das Redundanz-Flag wird später beschrieben.
In dem in 34 gezeigten Schritt S51 wird der Wert von i, der anzeigt, dass die Daten in der i-ten Zeile der VP-Kandidatentabelle angeordnet sind, auf 1 gesetzt, und dann wird ein Informationspaket-Erzeugungsprozess gestartet. Es wird in einem Schritt S52 bestimmt, ob der Wert von VP-Listen (i) (1) 0 ist oder nicht. Die letzte "(1)" zeigt die Inhalte der ersten Spalte in der in 35 gezeigten VP-Kandidatentabelle an, d.h. die Inhalte eines Objektknotens. Da i = 1, wird bestimmt, ob der Wert des Objektknotens 0 ist oder nicht. Wenn die Antwort Ja ist, existieren keine praktischen Daten für die erste Zeile. Wenn keine praktischen Daten in der ersten Zeile existieren, impliziert dies, dass keine Daten in der Tabelle existieren. Somit endet der Prozess ohne ein Erzeugen eines tatsächlichen Informationspakets.
Wenn der Wert eines Objektknotens in der ersten Zeile in Schritt S52 nicht 0 ist, wird der Wert in der zweiten Spalte in der Zeile, das heißt ein VPI-Wert, in einem Schritt S53 erhalten. In einem Schritt S54 werden die Daten in einem Informationspaket gespeichert.
36 zeigt ein Informationspaket in einem ATM-Netz, das heißt das Format des Informationspakets, in welchem der Wert eines VPI als ein Führungs-ID verwendet wird, der in 30 gezeigt ist. Die Inhalte des Informationspakets sind durch "inf (i)" dargestellt. Der Wert von "(i)" zeigt die Position von Daten an, die als der Anfangsblock eines Informationspakets gespeichert sind, gefolgt durch den Identifizierer des Pakets bei der zweiten Position; den Identifizierer des aktuellen Knotens bei der dritten Position; und "–1" bei der vierten Position. Somit ist die Erzeugung eines Informationspaketes beendet. Das Informationspaket wird zu einer Umschalteinheit oder einer Querverbindung gesendet, d.h. dem Block 72 in 32, und zwar in einem Schritt S55. Der Wert von i wird in einem Schritt S56 inkrementiert und die Prozesse in dem und nach dem Schritt S52 werden wiederholt durchgeführt. In dem und nach dem Schritt S52 werden die Inhalte der in 35 gezeigten VP-Kandidatentabelle in Zeileneinheiten geholt, und entsprechende Informationspakete werden erzeugt und zu der Umschalteinheit oder der Querverbindung gesendet.
37 ist das Ablaufdiagramm des gesamten Prozesses zum Weiterleiten eines Informationspakets in einem Weiterleitungsknoten in einem Kommunikationspfad. In 37 bestimmt dann, wenn die Ankunft eines Pakets in einem Schritt S58 erfasst wird, die in 33 gezeigte Informationspaket-Bestimmungseinheit 81, ob es ein Informationspaket ist oder nicht, in einem Schritt S59. Wenn die Antwort Nein ist, wird das Paket direkt zu einer Umschalteinheit oder der Querverbindung 72 gesendet.
Wenn es andererseits ein Informationspaket ist, fügt die Informations-Hinzufügeeinheit 82 in einem Schritt S60 Information hinzu. Die Informations-Hinzufügeoperation wird detailliert durch Bezugnahme auf 38 erklärt. Nachdem die Information zum Informationspaket hinzugefügt ist, wird das Paket zu der Endgeräte-Bestimmungseinheit 83 übertragen, um zu bestimmen, ob der aktuelle Knoten die Endstelle des Informationspakets ist oder nicht, das heißt die Startstelle eines nachfolgenden Kommunikationspfads. Wenn die Antwort Nein ist, wird das Informationspaket zu der Umschalteinheit oder der Querverbindung 72 übertragen, um es zu einem anderen Knoten weiterzuleiten. Wenn die Bestimmung "Ja" anzeigt, arbeitet der aktuelle Knoten als Empfangsknoten, wie es später beschrieben wird.
38 ist das detaillierte Ablaufdiagramm des Informations-Hinzufügeprozesses, der in dem in 37 gezeigten Schritt S60 durchzuführen ist. In 37 zeigt der Wert von i die Speicherposition von Daten in einem Informationspaket an, wie es unter Bezugnahme auf 36 beschrieben ist, und ist auf 1 eingestellt. Dann beginnt der Prozess, und es wird bestimmt, ob die Daten bei der ersten Position "–1" anzeigen oder nicht. Wenn die Antwort Nein ist, wird der Wert von i in einem Schritt S64 inkrementiert, und die Prozesse in dem und nach dem Schritt S63 werden wiederholt durchgeführt. Wenn Daten, die "–1" anzeigen, bei der Datenspeicherposition i in einem Informationspaket erfasst werden, wird auf die Daten bei einer Position vor der Datenspeicherposition i als ot1 Bezug genommen und eine Steuerung wird zu dem nächsten Schritt S66 übergeben.
In einem Schritt S66 werden die Inhalte der Knoten-Reservekapazitätstabelle, die in der Knotenkapazitäts-Selbstmanagementeinheit 86, die in 33 gezeigt ist, vorgesehen ist, hervorgeholt. 39 zeigt ein Beispiel einer Knoten-Reservekapazitätstabelle. In 39 speichert die Knoten-Reservekapazitätstabelle ab der Spalte ganz links eine Auslassnummer eines virtuellen Pfads, einen Identifizierer eines benachbarten Knotens, der über den Auslass hinaus angeschlossen ist, und eine Reservekapazität (ein Band) der physikalischen Übertragungsverbindung entsprechend dem Auslass.
In dem in 38 gezeigten Schritt S66 wird die zweite Spalte ab ganz links in der Knoten-Reservekapazitätstabelle, das heißt der Wert des benachbarten Knotenidentifizierers, sequentiell aus der ersten Zeile in der Tabelle hervorgeholt. Die Variable j zeigt die Zeilennummer der Knoten-Reservekapazitätstabelle an. Zuerst ist der Nachbarknotenidentifizierer entsprechend j = 1 gleich 18 und wird ot2 genannt. In einem Schritt S67 wird bestimmt, ob ot2 mit ot1 übereinstimmt oder nicht.
ot1 bezieht sich auf Daten, in welchen "–1" am nächsten zu einem Informationspaket gespeichert ist. Beispielsweise dann, wenn ein Informationspaket in einem Knoten 5 erzeugt wird, der in 29 gezeigt ist, Daten bei Positionen 1–3 des in 36 gezeigten Informationspakets gespeichert sind, "–1" bei einer Position 4 gespeichert ist und das Informationspaket zum Knoten 6 übertragen wird, muss der Knoten 6 zu dem Paket eine Reservekapazität in der Verbindung in Richtung zum Knoten 5 hinzufügen, und einen Identifizierer des Knotens 6, wie es unter Bezugnahme auf 30 beschrieben ist. Zu dieser Zeit ist ot1 der Identifizierer des Knotens 5, und es wird bestimmt, ob der Identifizierer mit dem Wert des Nachbarknotenidentifizierers in der Zeile 1 der 39 übereinstimmt oder nicht. Wenn die Antwort Nein ist, wird der Wert von j in einem Schritt S68 inkrementiert, und die Prozesse in dem und nach dem Schritt S66 werden wiederholt durchgeführt.
Wenn in dem Schritt S67 ot1 und ot2 miteinander übereinstimmen, was bedeutet, dass der Identifizierer des Knotens 5 mit dem Identifizierer eines Nachbarknotens in der Knoten-Reservekapazitätstabelle bei dem obigen Beispiel übereinstimmt, dann werden die Prozesse im nächsten Schritt S69 begonnen. Im Schritt S69 wird die Reservekapazität in der Zeile, in welcher der Nachbarknotenidentifizierer eine Übereinstimmung anzeigt, bei der Position eines Informationspakets gespeichert, wo "–1" gespeichert worden ist. Der Identifizierer des aktuellen Knotens wird bei der nächsten Datenspeicherposition im Informationspaket gespeichert. Dann wird der Wert von "–1" bei der nächsten Position gespeichert und endet der Informations-Hinzufügeprozess.
In 29 wird dann, wenn das Informationspaket, das im Knoten 5 erzeugt ist und in den Weiterleitungsknoten 6 und 1 mit zusätzlicher Information versehen ist, den Knoten 2 erreicht, Reservekapazitätsinformation in der Reservekapazitätstabelle durch die Reservekapazitätstabelle und die Reservekapazitätstabellen-Erzeugungseinheit 84 gespeichert. 40 ist das Ablaufdiagramm der durch einen Informationsempfangsknoten durchgeführten Prozesse. 41 zeigt ein Beispiel einer Reservekapazitätstabelle. Die Prozesse im Informationsempfangsknoten werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 40 und 41 erklärt.
In einem in 40 gezeigten Schritt S71 wird ein Anfangswert 3 der Variablen i zugeordnet. Im nächsten Schritt S72 wird unter der Annahme, dass "dt" einen Verbindungsankunftsknoten anzeigt, wenn eine Reservekapazität gemäß den Inhalten eines Informationspakets erhalten wird, "dt" die i-ten Daten eines Informationspakets. Der Anfangswert von i ist als Knotenidentifizierer 3. Das bedeutet, dass es der Identifizierer eines Informationspaket-Erzeugungsknotens 5 in 29 ist. Dann wird in einem Schritt S73 bestimmt, ob "dt" mit dem Identifizierer des aktuellen Knotens übereinstimmt oder nicht. Wie es später beschrieben wird, ist es der Bestimmungszustand, bei welchem der Wert von i wiederholt um 2 inkrementiert wird, und der Reservekapazitätstabellen-Erzeugungsprozess endet dann, wenn die letzte Datenspeicherposition in dem in 36 gezeigten Informationspaket erreicht ist. Das bedeutet, dass, wie es in einem Schritt S69 in 38 beschrieben ist, der Bestimmungszustand zum Senden des Pakets zu der Reservekapazitätstabelle und der Reservekapazitätstabellen-Erzeugungseinheit 84 über die Endgerätebestimmungseinheit 83 verwendet wird, nachdem der Identifizierer des aktuellen Knotens im Paket gespeichert worden ist.
In diesem Prozess bleibt der Wert von i somit noch 3 und zeigt dt den Identifizierer eines Knotens an, in welchem das Informationspaket erzeugt worden ist. Daher stimmt er natürlich nicht mit dem Knotenidentifizierer überein, und die Prozesse in S74 werden durchgeführt.
Im Schritt S74 ist der Wert einer Reservekapazität bei einer Position i + 1 in einem Informationspaket (in diesem Fall der Reservekapazität bei der Position i = 4) C1. In einem Schritt S75 wird der Knotenidentifizierer bei der nächsten Position, d.h. bei der Position i + 2 als "st" eingestellt. In einem Schritt S76 wird die Reservekapazität einer Ausgangsverbindung vom Knoten st zum Knoten dt (die Reservekapazität einer Ausgangsverbindung vom Knoten 6 zum Knoten 5 in 29) bei der Position entsprechend der in 41 gezeigten Reservekapazitätstabelle gespeichert. Das bedeutet, dass st den Identifizierer des Knotens am Anfang der Verbindung anzeigt.
Im Schritt S76 wird dann, wenn die Reservekapazität der Verbindung, wobei i = 3 gilt, in der in 41 gezeigten Reservekapazitätstabelle gespeichert ist, die Reservekapazität für die Ausgangsverbindung vom Knoten 6 zum Knoten 5 in 29 in der Tabelle gespeichert. Daher wird der Wert von i in einem Schritt S77 um 2 inkrementiert und werden die Prozesse in dem und nach dem Schritt S72 wiederholt durchgeführt. Der Wert von i wird wiederholt um 2 inkrementiert, weil der Knotenidentifizierer entsprechend der nächsten Verbindung bei der zweiten Position gespeichert wird. Somit werden die Reservekapazitäten der Ausgangsverbindungen vom Knoten 1 zum Knoten 6 und vom Knoten 2 zum Knoten 1 sequentiell in der Reservekapazitätstabelle gespeichert. Im Schritt S73 endet dann, wenn der Identifizierer des aktuellen Knotens, d.h. der Identifizierer des Knotens 2, mit dt übereinstimmt, der Informationsempfangsknotenprozess, das heißt der Reservekapazitätstabellen-Erzeugungsprozess.
Wie es unter Bezugnahme auf 31 beschrieben ist, wird nachfolgend das Verfahren zum Erfassen einer Reservekapazitätsänderungsgeschichte zur Verwendung beim Bestimmen der Akzeptierbarkeit einer Kapazitätsänderung durch Absetzen der aktuellen Reservekapazität ohne ein Verwenden "wie es ist" der Inhalte einer Reservekapazitätstabelle, über die periodisch durch ein Informationspaket informiert wird, beschrieben.
42 zeigt die Reservekapazitätsänderungsgeschichte. Sie zeigt in einer Kurve Beispiele von Änderungen bezüglich einer Reservekapazität in einer Ausgangsverbindung von dem Knoten st zu dem Knoten dt.
43 ist das Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Informationspaket-Verarbeitungsvorrichtung zeigt, wenn die Akzeptierbarkeit einer Kapazitätsanforderung basierend auf einem Wert bestimmt wird, der unter Verwendung einer solchen Reservekapazitätsgeschichte abgeschätzt ist. In 43 sind im Vergleich mit 33 eine Reservekapazitätsgeschichtentabelle und eine Reservekapazitätsgeschichtentabellen-Erzeugungseinheit 91 anstelle der Reservekapazitätstabelle und der Reservekapazitätstabellen-Erzeugungseinheit 84 vorgesehen, und eine Kapazitätsänderungs-Abschätzeinheit 92 zum Abschätzen einer Kapazitätsänderung ist anstelle der Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinheit 85 vorgesehen, so dass ein Reservekapazitäts-Schätzwert ausgegeben werden kann.
44 ist das Ablaufdiagramm, das den Reservekapazitätsgeschichtentabellen-Erzeugungsprozess zeigt, der durch die Reservekapazitätsgeschichtentabelle und die Reservekapazitätsgeschichtentabellen-Erzeugungseinheit 91 durchgeführt wird, die in 43 gezeigt sind, das heißt den Prozess, der durch einen Informationsempfangsknoten durchgeführt wird. 45 zeigt ein Beispiele einer Reservekapazitätsgeschichtentabelle. Nachfolgend wird der Reservekapazitätsgeschichtentabellen-Erzeugungsprozess unter Bezugnahme auf diese Figuren beschrieben.
In 44 wird der Wert von j, der die unter Bezugnahme auf 42 beschriebene Zeit anzeigt, in einem Schritt S80 auf 0 eingestellt, und das System ist in einem Schritt S81 in einem Zustand eines Wartens auf ein Informationspaket. Wenn ein Informationspaket angekommen ist, wird eine Reservekapazität zu der Ankunftszeit des Informationspakets wie bei dem unter Bezugnahme auf 40 beschriebenen Prozess in der Reservekapazitätsgeschichtentabelle gespeichert. Das bedeutet, dass die Prozesse in den Schritten 72–77 nahezu dieselben wie diejenigen sind, die in 40 gezeigt sind. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Inhalte der im Schritt S76 erzeugten Reservekapazitätsgeschichtentabelle der Zeit j = 0 entsprechen.
Wenn im Schritt S73 bestimmt wird, dass dt mit dem aktuellen Knotenidentifizierer übereinstimmt, dann werden alle Reservekapazitäten entsprechend der Zeit in der Reservekapazitätsgeschichtentabelle gespeichert. Dann wird der Wert von j in einem Schritt S82 inkrementiert. In einem Schritt S83 wird bestimmt, ob der Zeitwert von j den maximalen Wert MAX anzeigt oder nicht. Wenn der Wert von j den maximalen Wert anzeigt, werden alle Inhalte der Reservekapazitätsgeschichtentabelle entsprechend dem Wert von j gespeichert, und daher wird der Zeitwert von j in einem Schritt S84 wieder auf 0 eingestellt, und die Prozesse in dem und nach dem Schritt S81 werden wiederholt durchgeführt.
Wenn der Wert von j im Schritt S83 noch nicht den maximalen Wert erreicht hat, dann werden die Prozesse in dem und nach dem Schritt S81 wiederholt durchgeführt und der Reservekapazitätsgeschichtentabellen-Erzeugungsprozess wird fortgeführt. Somit wird die in 45 gezeigte Reservekapazitätsgeschichtentabelle erzeugt, und der Geschichtentabellenregenerierungsprozess wird jedes Mal dann wiederholt durchgeführt, wenn der Zeitwert j den maximalen Wert erreicht.
46 ist das Ablaufdiagramm des Prozesses zum Bestimmen der Akzeptierbarkeit einer Kommunikationspfadverbindungsanforderung, d.h. des durch die in 33 gezeigte Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinheit 85 durchgeführten Bestimmungsprozesses. Der Bestimmungsprozess ist derselbe wie derjenige, der in den 33 und 43 gezeigt ist, außer dass ein Reservekapazitäts-Schätzwert durch die Kapazitätsänderungs-Schätzeinheit 92 verwendet wird, wie es in 43 gezeigt ist. Die Kapazitätsänderungsanforderung wird von der Schaltung 48 zum Ausgeben eines Anforderungssignals für eine erneute Entwicklung, das in 7 gezeigt ist, zu der Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinheit 85 in einem in 8 gezeigten Schritt S5 übertragen.
47 zeigt ein Beispiel einer VP-Pfadtabelle, die in dem Kapazitätsänderungsakzeptierbarkeits-Bestimmungsprozess verwendet wird. Die VP-Pfadtabelle speichert sequentiell alle Identifizierer der Knoten, durch welche der virtuelle Pfad verläuft, entsprechend dem Wert von einem jeweiligen VPI.
Bei dem in 46 gezeigten Kapazitätsänderungsakzeptierbarkeits-Bestimmungsprozess beginnt der Prozess mit den Werten von i und j auf 1 eingestellt. In einem Schritt S85 wird bestimmt, ob der Wert von dem Objektknoten ganz links in der ersten Zeile der in 35 beschriebenen VP-Kandidatentabelle 0 anzeigt oder nicht. Wenn er 0 ist, wenn i = 0 gilt, dann sind keine praktischen Daten in dem Objektknoten in der ersten Zeile gespeichert. In diesem Fall sind keine praktischen Daten in der und nach der zweiten Zeile gespeichert. Somit existieren keine virtuellen Pfade, für welche der aktuelle Knoten ein Quellenknoten ist. In diesem Fall wird eine Kapazitätsänderung nicht akzeptiert und endet der Prozess sofort.
Wenn ein Objektknoten im Schritt S85 nicht 0 ist, wird in einem Schritt S86 bestimmt, ob der Objektknoten der Identifizierer des Zielortknotens des bezüglich der Kapazität zu ändernden Kommunikationspfads ist oder nicht, das heißt mit diesem übereinstimmt. Solange sie nicht übereinstimmen, ist der virtuelle Pfad kein für eine Kapazitätsänderung zu bestimmender Pfad. In diesem Fall wird der Wert von i in einem Schritt S87 inkrementiert und wird der Prozess zum Bestimmen des nächsten virtuellen Pfads in der VP-Kandidatentabelle in dem und nach dem Schritt S85 wiederholt durchgeführt.
Wenn im Schritt S86 eine Übereinstimmung erfasst wird, wird die zweite Spalte der Zeile in der VP-Kandidatentabelle, das heißt der VPI-Wert, in einem Schritt S88 erhalten. In einem Schritt S89 wird der Knotenidentifizierer bei der j-ten Position in der Pfadinformation entsprechend dem VPI in der in 47 gezeigten VP-Pfadtabelle (in diesem Fall der erste Knotenidentifizierer, wie beispielsweise der erste Knotenidentifizierer 6, der VPI = 3 der Pfadinformation erfüllt) als stt eingestellt. Dann wird eine Steuerung zu dem Prozess in einem Schritt S90 übergeben.
Im Schritt S90 wird bestimmt, ob der Wert von stt 0 ist oder nicht. Da der Wert von j bei diesem Beispiel 1 ist, wird es derart angesehen, dass keine praktische Pfadinformation für den VPI-Wert gespeichert ist, wird der Wert von i im Schritt S87 inkrementiert und werden die Prozesse in dem und nach dem Schritt S85 wiederholt durchgeführt.
Wenn andererseits stt nicht 0 ist, dann wird der Knotenidentifizierer bei der nächsten Position in der Pfadinformation für VPI in dem nächsten Schritt S91 als edd eingestellt. Es wird in einem Schritt S92 bestimmt, ob der Wert 0 ist oder nicht. Wenn VPI 3 ist, wie es oben beschrieben ist, ist der Wert von edd 4, und nicht 0, und eine Steuerung wird zu dem Prozess in einem Schritt S93 übergeben. Die Zustände von edd = 0 werden später beschrieben.
Im Schritt S93 wird die Reservekapazität in der Verbindung vom Knoten stt zum Knoten edd einer Variablen fr zugeordnet. Bei dem oben beschriebenen Beispiel wird ein Reservekapazitäts-Schätzwert als die Reservekapazität in der Verbindung vom Knoten 6 zum Knoten 4 auf einem Wert der unter Bezugnahme auf 41 beschriebenen Reservekapazitätstabelle oder gemäß der in 45 gezeigten Reservekapazitätsgeschichtentabelle erhalten. Der erhaltene Wert wird der Variablen fr zugeordnet. Als Nächstes wird in einem Schritt S94 bestimmt, ob der Wert der Variablen fr größer als der Wert des Inkrements du eines erforderlichen Bandes ist oder nicht. Wenn die Antwort Ja ist, ist die Reservekapazität in der Verbindung, die unter den virtuellen Pfaden mit dem VPI bestimmt ist, d.h. der oben angegebenen Verbindung vom Knoten 6 zum Knoten 4, größer als das Inkrement in dem erforderlichen Band. Daher wird der Wert von j in einem Schritt S95 inkrementiert, um zu bestimmen, ob die Reservekapazität größer als das Inkrement ist oder nicht, und werden die Prozesse in dem und nach dem Schritt S89 bei der nächsten Verbindung, d.h. der Verbindung vom Knoten 4 zum Knoten 3, wiederholt durchgeführt.
Wenn andererseits bestimmt wird, dass fr nicht größer als du ist, dann kann die Verbindung das Inkrement des erforderlichen Bandes nicht unterbringen und kann der virtuelle Pfad die Kapazitätsänderungsanforderung nicht erfüllen. Demgemäß wird der Wert von i im Schritt S87 inkrementiert. Eine Bestimmung wird bei dem virtuellen Pfad, der in der VP-Kandidatentabelle gespeichert ist, in dem und nach dem Schritt S85 wiederholt.
Wie es oben beschrieben ist, wird dann, wenn die Prozesse in den Schritten S89–95 mit "VPI = 3" wiederholt durchgeführt wird, stt im Schritt S89 auf 1 eingestellt ist und edd im Schritt S91 auf 0 eingestellt ist, im Schritt S92 bestimmt, dass edd gleich 0 ist. Somit wird bestimmt, dass die Kapazität geändert werden kann, weil der virtuelle Pfad die Kommunikationskapazitätsänderungsanforderung akzeptieren kann. Das bedeutet, dass alle Verbindungen vom Knoten 6 zum Knoten 1 das Inkrement eines erforderlichen Bandes unterbringen können und die Kapazitätsänderung akzeptiert wird. "0" in einer Pfadinformation zeigt an, dass der virtuelle Pfad mit dem vorherigen Knoten endet.
Wenn andererseits der Wert von i in der VP-Kandidatentabelle inkrementiert wird und eine Zeile mit "0" in ihrem Objektknoten erreicht wird, bevor bestimmt wird, dass die Kapazität von irgendeinem von virtuellen Pfaden, die aktuelle Daten speichern, geändert werden kann, dann existieren keine virtuellen Pfade, die eine Kapazitätsänderungsanforderungen akzeptieren können, unter denjenigen, für welche der gegenwärtige Knoten als Quellenknoten wirkt. Somit endet der Prozess damit, dass die Kapazitätsänderung nicht akzeptiert wird. Die in 35 gezeigte VP-Kandidatentabelle speichert Daten für die virtuellen Pfade in der Reihenfolge ab der höchsten Priorität. Ein virtueller Pfad hoher Priorität kann durch Suchen von virtuellen Pfaden höherer Ordnung verwendet werden, die Kapazitätsänderungsanforderungen erfüllen.
48 zeigt die lineare Abschätzung, die zum Abschätzen einer Reservekapazität verwendet wird. In 48 kann ein geschätzter Wert einer Reservekapazität unter Verwendung von beispielsweise einer Reservekapazität bei zwei Stellen in der Vergangenheit erhalten werden. Die folgende lineare Funktion wird zum Erhalten des Schätzwerts verwendet. [Math 4]
wobei fre(i)(j)(k + dt) ein Schätzwert für die Reservekapazität der Ausgangsverbindung vom Knoten i bei dt nach einer Referenzzeit k zum Knoten j ist.
Darauf folgend wird nachfolgend ein Verfahren zum Abschätzen unter Verwendung eines neuronalen Netzwerks einer Reservekapazität durch die in 43 gezeigte Kapazitätsänderungs-Schätzeinheit 92 beschrieben. 49 zeigt das neuronale Netzwerk in der Lernphase. 50 zeigt, wie Eingangsdaten und Lehrsignale zum neuronalen Netzwerk zu liefern sind.
In einem in 49 gezeigten hierarchischen neuronalen Netzwerk ist die Anzahl von Einheiten in der m-ten Schicht nm, ist eine Eingabe zu einer Einheit U^m _i, ist eine Ausgabe x^m _i und ist die Kopplungsmatrix zu der m-ten Schicht W^m. Die Operation wird durch die folgende Gleichung dargestellt:
[Math 5]
Die Hochstellungen zeigen Schichtenzahlen an und die Tiefstellungen zeigen Einheitenzahlen in der Schicht an.
Das neuronale Netzwerk ist entwickelt, um eine Abschätzung durch ein Lernen auszugeben. Es wird durch Minimieren von quadratischen Fehlern zwischen der Ausgabe der letzten Schicht (x³ ₁, ..., x³ _n1) und dem Lehrsignal (d₁, ..., d_n3) erreicht, wenn ein Eingangsvektor (x¹ ₁, ..., x¹ _n1) vorgesehen ist.
Der quadratische Fehler der Ausgabe kann durch die folgende Gleichung definiert werden.
[Math 6]
Die Differenzierung der Ausgabe des Ausgabefehlers in der letzten Schicht wird wie folgt dargestellt:
[Math 7]

∂E/∂x3 i = x3 i-di

Sie entspricht dem Ausgabefehler in der Schicht.
Gleichermaßen wird die Neigung des Ausgabefehlers der Zwischenschicht wie folgt erhalten.
[Math 8]
Somit wird das Lernen durch ein Minimieren des quadratischen Fehlers durchgeführt und wird das Änderungsausmaß der Kopplungsmatrix durch die folgende Gleichung erhalten.
[Math 9]

Δwm ij = –μ∂E/∂wm ij = μ∂E/∂xm i∂xm i/∂um i∂um i/∂wm ij = μ∂E/∂xm if'(um i)xm-1 i Gleichung (6)

Wenn eine Eingabe geliefert wird, geht die Berechnung gemäß der Gleichung (5) weiter und wird das letzte Ergebnis mit einem Lehrsignal verglichen. Zum Minimieren eines Fehlers wird ein Kopplungskoeffizient gemäß der Gleichung (6) in der umgekehrten Reihenfolge modifiziert, d.h. von einer Ausgangsschicht zu einer Eingangsschicht. Da der Kopplungsfehler in der umgekehrten Reihenfolge modifiziert wird, um den quadratischen Fehler zu minimieren, wird das neuronale Netzwerk von diesem Typ Rückwärtsausbreitungsnetzwerk genannt. Zum Schätzen einer Reservekapazität durch das neuronale Netzwerk wird ein Messwert durch Segmentieren der Belastung zwischen optionalen Knoten durch eine optionale Zeit t als Eingangsvektoren (x¹ ₁, ..., x¹ _n1) gegeben, wie es in 50 gezeigt ist. Dann wird eine aktuelle Last zwischen den Knoten als Lehrsignal geliefert. Das Netzwerk führt einen Lernprozess durch, so dass der Fehler zwischen der Ausgabe des Netzwerks und dem Lehrsignal minimiert werden kann. Es wiederholt den Lernprozess für eine ausreichende Anzahl von Malen, und der Ausgangswert wird als Schätzwert erhalten.
51 zeigt die Eingangsdaten und den Ausgangswert, d.h. Schätzdaten eines neuronalen Netzwerks in der Schätzphase, in welcher eine Reservekapazität unter Verwendung eines neuronalen Netzwerks geschätzt wird, welches ein Lernen beendet hat. 52 zeigt die Operation des neuronalen Netzwerks in der Schätzphase. In diesen Figuren werden Reservekapazitätswerte einer Verbindung bei einer Vielzahl von Zeitpunkten an eine Eingangsschichteneinheit angelegt, und Schätzwerte der Reservekapazitäten der Verbindung in der Gegenwart bis zu einigen Zeitpunkten später werden ausgegeben. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Wert zu dem Zeitpunkt, der der gegenwärtigen Zeit am Nächsten ist, unter der Vielzahl von Schätzwerten wird als Schätzwert der Variablen fr in dem in 46 gezeigten Schritt S93 zugeordnet.
Bei der obigen Erklärung wird die Operation zum Übertragen von Informationspaketen von dem Endstellenknoten zu dem Startstellenknoten in einem Kommunikationspfad, wie es unter Bezugnahme auf 29 beschrieben ist, für alle Kommunikationspfade durchgeführt. Jedoch dann, wenn Kommunikationspfade dupliziert sind oder ein Kommunikationspfad vollständig in einem anderen Kommunikationspfad enthalten ist, wird das Kommunikationspaket redundant. 53 erklärt die Redundanz eines Informationspakets. Wie es auf der linken Seite in 29 gezeigt ist, werden dann, wenn drei Informationspakete vom Knoten 6 zum Knoten 1, vom Knoten 6 zum Knoten 2 über den Knoten 1 und vom Knoten 5 zum Knoten 2 über die Knoten 6 und 1 jeweils übertragen werden, werden zwei Informationspakete zu der Ausgangsverbindung vom Knoten 2 zum Knoten 1 übertragen und werden drei Informationspakete von der Ausgangsverbindung vom Knoten 1 zum Knoten 6 übertragen. Die Reservekapazität von jeder der Ausgangsverbindungen, die im Informationspaket gespeichert sind, wird durch Subtrahieren einer Summe der Reservekapazitäten erhalten, die durch die duplizierten virtuellen Pfade verwendet werden, von der Reservekapazität der physikalischen Übertragungsverbindung, wenn eine Vielzahl von Pfaden dupliziert ist. Der erhaltene Wert ist für die Duplikate gemeinsam, und ein Senden von drei Informationspaketen kann die Kommunikationseffizienz eines Kommunikationsnetzes reduzieren. Daher kann die Reservekapazität von jeder Ausgangsverbindung allen Knoten bekannt werden, indem Informationspakete nur vom Knoten 5 zum Knoten 2 über die Knoten 6 und 1 in einem Kommunikationsnetz übertragen werden, wie es auf der rechten Seite in 53 gezeigt ist.
Die 54 und 55 sind die Blockdiagramme, die die Konfiguration der Informationspaket-Verarbeitungsvorrichtung zeigen, wenn ein Informationspaket nicht für einen Kommunikationspfad übertragen wird, der vollständig in einem anderen Kommunikationspfad enthalten ist, d.h. dann, wenn die Redundanz von Informationspaketen entfernt ist. 54 entspricht dem Fall, bei welchem eine Reservekapazität nicht geschätzt ist, das heißt, der in 33 gezeigten Konfiguration. 55 entspricht dem Fall, bei welchem eine Reservekapazität geschätzt ist, d.h. der in 43 gezeigten Konfiguration.
Die 54 und 55 sind bezüglich der folgenden zwei Punkte unterschiedlich von den 33 und 43. zuerst ist eine Redundanzprüfeinheit 95 vorgesehen, um die Redundanz eines virtuellen Pfads in Reaktion auf eine Eingabe eines VP-Topologieänderungssignals zur Verwendung beim Ändern des virtuellen Pfads zu prüfen. Als Zweites sind, wie es beispielsweise in 54 gezeigt ist, die Reservekapazitätstabelle und die Reservekapazitätstabellen-Erzeugungseinheit 84 zwischen der Informations-Hinzufügeeinheit 82 und der Endgeräte-Bestimmungseinheit 83 vorgesehen und wird ein Informationspaket zu der Endgeräte-Bestimmungseinheit 83 übertragen, nachdem eine Reservekapazitätstabelle durch die Reservekapazitätstabelle und die Reservekapazitätstabellen-Erzeugungseinheit 84 erzeugt ist. Zu dieser Zeit wird dann, wenn der gegenwärtige Knoten der Weiterleitungsknoten des Informationspakets ist, das Informationspaket zu einer Umschalteinheit oder der Querverbindung 72 übertragen. Wenn der gegenwärtige Knoten der Engstellenknoten des Informationspakets ist, dann wird das Paket weggeworfen. Eine Reservekapazitätstabelle wird in einem Weiterleitungsknoten eines Informationspakets durch eine Reservekapazitätstabelle und eine Reservekapazitätstabellen-Erzeugungseinheit erzeugt, weil ein Startstellenknoten eine in 53 gezeigten Kommunikationspfads nicht ein Informationspaket entsprechend dem Kommunikationspfad empfangen kann und daher, auf einen Empfang des vom Knoten 5 übertragenen Informationspaketes hin, erforderliche Reservekapazitätsdaten unter in dem Informationspaket gespeicherten Reservekapazitätsdaten in der Tabelle gespeichert werden, um beim Bestimmen der Akzeptierbarkeit einer Größenänderungsanforderung verwendet zu werden.
Die in 53 gezeigte Redundanz wird durch den Wert eines Redundanz-Flags in der in 35 gezeigten VP-Kandidatentabelle dargestellt. 56 zeigt das Redundanz-Flag. Wie es in 56A gezeigt ist, ist der virtuelle Pfad (VPI102) vom Knoten 4 zum Knoten 1 vollständig durch den virtuellen Pfad vom Knoten 5 zum Knoten 1 über den Knoten 4 enthalten. Daher ist, wie es in 56B gezeigt ist, der Wert des Redundanz-Flags für den virtuellen Pfad, dem VPI 102 zugeordnet ist, 1, und derjenige für den virtuellen Pfad, dem VPI 132 zugeordnet ist, 0, in der im Knoten 4 vorgesehenen VP-Kandidatentabelle.
57 ist das Ablaufdiagramm des Informationspaket-Übertragungsprozesses mit unterdrückter Redundanz, d.h. das Ablaufdiagramm des durch die in den 54 und 55 gezeigte Informationspaket-Erzeugungseinheit 80 durchgeführten Prozesses. 57 ist nahezu dieselbe wie 34, ist aber bezüglich der folgenden Punkte unterschiedlich. Das bedeutet, dass es zwischen Schritten S52 und S53 bestimmt wird, ob das Redundanz-Flag, das in der dritten Spalte in der VP-Kandidatentabelle gespeichert ist, 1 anzeigt. Wenn die Antwort Ja ist, gibt es keine Notwendigkeit zum Übertragen eines Informationspakets zum virtuellen Pfad, wird der Wert von i im Schritt S56 inkrementiert und werden die Prozesse in dem und nach dem Schritt S52 wiederholt durchgeführt.
58 ist das Ablaufdiagramm, das den Prozess zum Bestimmen zeigt, ob ein virtueller Pfad mit einem spezifizierten VPI vollständig in einem anderen virtuellen Pfad enthalten ist oder nicht, wenn er gegeben ist, d.h. ob das Redundanz-Flag auf 1 einzustellen ist oder nicht. 58 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Beispiel zum Speichern der in 47 gezeigten VP-Pfadtabelle beschrieben.
In 58 beginnt der Prozess, nachdem die Werte von i, j und k auf 1 eingestellt sind, und es wird bestimmt, ob der erste Knotenidentifizierer der Pfadinformation für den VPI in der ersten Zeile, die in 47 gezeigt ist, in einem Schritt S100 0 ist oder nicht. Wenn der Wert 0 ist, dann speichert die Tabelle keine praktische Pfadinformation. Die Tabelle bringt Daten für alle virtuellen Pfade unter, die in dem Kommunikationsnetz eingestellt sind. Wenn die Tabelle keine praktische Pfadinformation speichert, dann wird das Redundanz-Flag für den Objekt-VPI in einem Schritt S101 auf Null eingestellt und endet der Prozess.
Gegensätzlich dazu wird dann, wenn der erste Identifizierer nicht 0 ist, in einem Schritt S102 bestimmt, ob der Wert des Identifizierers, d.h. in diesem Fall 6, mit dem ersten Knotenidentifizierer in der Pfadinformation entsprechend einem Objekt-VPI übereinstimmt oder nicht. Betrachtet man den Pfad-VPI = 5 in der zweiten Zeile der VP-Pfadtabelle, um auf eine Redundanz geprüft zu werden, ist der erste Knotenidentifizierer 2, und stimmt daher nicht mit 6 überein. Als Ergebnis wird der Wert von j in einem Schritt S103 inkrementiert und wird eine Steuerung zu dem Prozess in einem Schritt S104 übergeben.
Im Schritt S104 wird bestimmt, ob die Pfadinformation bei der nächsten Position in der durch i spezifizierten Zeile, d.h. der ersten Zeile, 0 anzeigt oder nicht. In diesem Fall ist der Knotenidentifizierer 4 und nicht 0, und die Prozesse in dem und nach dem Schritt S102 werden wiederholt durchgeführt. In dieser Schleife wird geprüft, ob irgendeiner der Knotenidentifizierer, die in der ersten Pfadinformation enthalten sind, mit dem ersten Knotenidentifizierer 2 in der auf eine Redundanz zu prüfenden zweiten Zeile übereinstimmt. Da die erste Zeile keinen Knotenidentifizierer 2 enthält, endet der Prozess der ersten Zeile dann, wenn der sechste Wert 0 der Pfadinformation erfasst wird. Dann wird der Wert von i in einem Schritt S105 inkrementiert und werden die Prozesse ab dem Schritt S100 wiederholt durchgeführt. Jedoch deshalb, weil der auf eine Redundanz zu prüfenden VPI 5 in der zweiten Zeile angeordnet ist, wird der Prozess für die zweite Zeile weggelassen und werden die Prozesse in dem und nach dem Schritt 100 in der und nach der dritten Zeile wiederholt durchgeführt.
Während des für die dritte Zeile durchgeführten Prozesses stimmt dann, wenn j gleich 3 ist, der erste Knotenidentifizierer 2 in der Pfadinformation für VPI = 5 mit dem dritten Knotenidentifizierer in der dritten Zeile überein. Zu dieser Zeit wird eine Steuerung zu dem Prozess in einem Schritt S106 übergeben.
Im Schritt S106 wird bestimmt, ob der nächste Knotenidentifizierer dann, wenn VPI = 5, das heißt in diesem Fall 5, mit dem nächsten Knotenidentifizierer in dem Pfad-VPI = 4 übereinstimmt oder nicht, in welchem die Startstelle des Pfads 4 enthalten ist. Das bedeutet, dass mit k = 1 der zweite Wert der Pfadinformation für VPI = 5 mit dem vierten Wert der Pfadinformation für VPI = 4 verglichen wird. In diesem Fall stimmen diese Werte miteinander überein und wird der Wert von k in einem Schritt S107 inkrementiert. Dann wird eine Steuerung zu dem Prozess in einem Schritt S108 übergeben.
Im Schritt S108 wird bestimmt, ob der (k + 1)-te Wert der Pfadinformation für den auf eine Redundanz zu prüfenden VPI 0 ist oder nicht. Die Bestimmung ist äquivalent zu einem Prüfen diesbezüglich, ob der virtuelle Pfad bei dieser Stelle endet oder nicht. In diesem Fall ist der Wert von k 2 und ist der Wert der zu bestimmenden Pfadinformation 6. Als Ergebnis werden die Prozesse in dem und nach dem Schritt S106 wiederholt durchgeführt.
In 47 sind 2, 5, 6, 3 und 1 die Pfadinformation von VPI = 5, um auf eine Redundanz geprüft zu werden, und sind vollständig in der Pfadinformation in der dritten Zeile enthalten, und wird der Schleifenprozess vom Schritt S106 bis S108 wiederholt durchgeführt, bis der Wert der Pfadinformation für VPI = 5 in dem Schritt S108 0 anzeigt. Wenn "0" als Wert der Pfadinformation im Schritt S108 erfasst wird, ist der virtuelle Pfad-VPI = 5 vollständig in dem virtuellen Pfad-VPI = 4 enthalten. Das Redundanz-Flag für den VPI wird in einem Schritt S109 auf 1 eingestellt und der Prozess endet.
Andererseits wird selbst dann, wenn der erste Wert der Pfadinformation für den auf eine Redundanz zu prüfenden VPI in einer anderen Pfadinformation erfasst wird, wie beispielsweise der Pfadinformation von VPI = 6 in der vierten Zeile, bestimmt, dass der auf eine Redundanz zu prüfende virtuelle Pfad einen Teil des Pfads mit dem virtuellen Pfad in der vierten Zeile gemeinsam nutzt, wenn nicht übereinstimmende Werte unter Pfadinformationswerten während des Schleifenprozesses in den Schritten S106 bis S108 erfasst werden, das heißt, wenn 3 und 7 als nicht übereinstimmende Werte im Schritt S106 erfasst werden. In diesem Fall wird der Wert von i im Schritt S105 inkrementiert und wird der Redundanz-Bestimmungsprozess für die nächste Zeile ab dem Schritt S100 wiederholt durchgeführt. Solange eine Redundanz nur durch die VP-Pfadtabelle bestimmt wird, wird der Wert des Flags im Schritt S101 auf 0 eingestellt und endet der Prozess.
Wie es oben beschrieben ist, werden gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Topologien eines physikalischen Netzes und eines logischen Netzes unabhängig von einem Verkehrszustand in einem Kommunikationsnetz mit dem physikalischen Netz und im logischen Netz entwickelt. Die Kapazitäten des physikalischen Netzes und des logischen Netzes können jeweils basierend auf einem langzeitigen Verkehrsbedarf und dem Ausmaß eines aktuellen Verkehrsbedarfs entwickelt werden. Als Ergebnis können sowohl langzeitige als auch kurzzeitige Verkehrsbedürfnisse in einfachen Entwicklungsprozeduren flexibel akzeptiert werden, und geeignete Prozesse können in Reaktion auf eine Verkehrsschwankung durchgeführt werden, um dadurch ein einfaches und flexibles Kommunikationsnetz-Entwicklungsverfahren zur Verfügung zu stellen.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Verkehrsschwankung durch einen einfachen Steueralgorithmus akzeptiert werden. Selbst wenn Lasten im Ungleichgewicht vorgesehen sind oder eine "Burst"-Last auftritt, kann ein virtueller Pfad effizient durch eine kombinierte Verwendung des Bandaufteilungs-Managementverfahrens, bei welchem das Band einer physikalischen Übertragungsverbindung in ein gemeinsam genutztes Band und ein reserviertes Band aufgeteilt wird, und des Führungsverfahrens mit begrenzter Rückführung für eine begrenzte Anzahl von verfügbaren Rückführpfaden untergebracht werden. Somit kann die Übertragungseffizienz stark verbessert werden und können Kommunikationspfad-Ressourcen effektiv genutzt werden.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann ein Startstellenknoten eines Kommunikationspfads schnell einen optimalen Kommunikationspfad in Reaktion auf eine Kapazitätsänderungsanforderung eines Kommunikationsnetzes durch Übertragen eines Informationspakets, das eine Reservekapazität von jeder physikalischen Übertragungsverbindung über das Kommunikationsnetz anzeigt, auswählen. Somit hat die vorliegende Erfindung eine ATM-Technologie für einen praktischen Einsatz und die Kommunikationsqualität eines Breitband-ISDN unter Verwendung der ATM-Technologie stark verbessert.

Claims

Kommunikationsnetz, wobei das Kommunikationsnetz ein physikalisches Netz und ein logisches Netz hat, die unter einer Vielzahl von Knoten eingerichtet sind, und das Kommunikationsnetz ein verkehrs- und topologieunabhängiges Kommunikationsnetzentwicklungssystem aufweist, welches folgendes aufweist: eine Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz (1) zum Einstellen einer Topologie des physikalischen Netzes unabhängig von einem Verkehrszustand des Kommunikationsnetzes durch Ausführen eines Topologie-Entwicklungsalgorithmus für ein physikalisches Netz gemäß Inhalten einer ersten Datenbank (35); eine Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz (2) zum Einstellen einer Topologie des logischen Netzes unabhängig von dem Verkehrszustand durch Ausführen eines Topologie-Entwicklungsalgorithmus für ein logisches Netz gemäß in der ersten Datenbank (35) gespeicherten Daten über eine Anzahl von Knoten; eine Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein physikalisches Netz (3), die mit der Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz gekoppelt ist, zum Einstellen einer Kapazität einer physikalischen Übertragungsleitung in dem physikalischen Netz mit der durch die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz definierten Topologie basierend auf einem langzeitigen Verkehrsbedarf in dem Kommunikationsnetz durch Ausführen eines Kapazitäts-Entwicklungsalgorithmus für ein physikalisches Netz; und eine Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein logisches Netz (4), die mit der Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz gekoppelt ist, zum Einstellen einer Kapazität eines virtuellen Pfads in dem logischen Netz mit der durch die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz definierten Topologie basierend auf einem aktuellen Verkehrsbedarf in dem Kommunikationsnetz durch Ausführen eines Kapazitäts-Entwicklungsalgorithmus für ein logisches Netz unter Verwendung eines in einer zweiten Datenbank (36) gespeicherten kurzzeitigen Verkehrsbedarfs, dadurch gekennzeichnet, dass die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz (1) dazu geeignet ist, die Topologie des physikalischen Netzes entsprechend der Topologie der durch die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz (2) entwickelten Topologie für ein logisches Netz zu entwickeln, durch: Veranlassen, dass eine Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen, die in jeder einer Vielzahl von Kreuz- bzw. Querverbindungen untergebracht sind, einen vorbestimmten Wert in einer Topologie eines Netzes nicht übersteigt, dessen Anzahl von physikalischen Übertragungsverbindungen, die die Vielzahl von Querverbindungen in dem physikalischen Netz entsprechend entweder einer Startverbindungsstelle, einer Endverbindungsstelle oder einer Zwischenverbindungsstelle von jeder Verbindung für einen virtuellen Pfad verbinden, die Start- und Endstellen von jedem von virtuellen Pfaden verbindet, die im logischen Netz erforderlich sind, ein Minimum ist; Veranlassen, dass eine Gesamtanzahl der physikalischen Übertragungsverbindungen zum Realisieren aller Verbindungen für einen virtuellen Pfad ein Minimum ist, wenn sie für jede Verbindung für einen virtuellen Pfad gezählt wird; und Veranlassen, dass eine Gesamtlänge der physikalischen Übertragungsverbindungen ein Minimum ist.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 1, wobei entsprechend der Topologie der unabhängig vom Verkehrszustand entwickelten Topologie für ein logisches Netz die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz (2) dazu geeignet ist, Pfadinformation einschließlich einer Identifikationsnummer und einer Weginformation von jedem virtuellen Pfad, der im logischen Netz erforderlich ist, einzustellen, um eine Kapazität eines Pfads als einen Teil der Pfadinformation auf "0" einzustellen, und zu ermöglichen, dass ein optionaler virtueller Pfad verwendet wird, indem zu einer Zeit eines Verwendens des virtuellen Pfads bei aktuellen Kommunikationen nur die Kapazität, ohne ein Auswählen eines Wegs, zugeordnet wird.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 1, das weiterhin folgendes aufweist: eine Langzeitbedarfsänderungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Änderung bezüglich eines langzeitigen Verkehrsbedarfs und zum Anfragen der Kapazitäts- Einstelleinrichtung für ein physikalisches Netz (3), die Kapazität der Übertragungsleitung im physikalischen Netz neu zu entwickeln, wenn ein Änderungsausmaß des langzeitigen Bedarfs einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 3, wobei die Langzeitbedarfsänderungs-Erfassungseinrichtung dazu geeignet ist, eine Nutzungsrate von jeder einer Vielzahl von Übertragungsleitungen durch eine Unterbringung von virtuellen Pfaden im physikalischen Netz zu überwachen und eine erneute Entwicklung der Kapazität der Übertragungsleitung im physikalischen Netz anzufragen, wenn die Nutzungsrate höher als eine vorbestimmte obere Grenze oder niedriger als eine vorbestimmte unter Grenze ist, das heißt dann, wenn das Änderungsausmaß des langzeitigen Bedarfs anders als der vorbestimmte Wert ist.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 1, das weiterhin folgendes aufweist: eine Erfassungseinrichtung für eine Änderung eines aktuellen Verkehrsbedarfs zum Erfassen einer Schwankung bezüglich eines aktuellen Verkehrsbedarfs und zum Anfragen der Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein logisches Netz (4), die Kapazität von virtuellen Pfaden im logischen Netz neu zu entwickeln, wenn ein Schwankungsausmaß des aktuellen Verkehrsbedarfs einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 5, wobei die Erfassungseinrichtung für eine Änderung eines aktuellen Verkehrsbedarfs dazu geeignet ist, eine Rate für verlorene Anrufe, eine Rate für weggeworfene Zellen und eine Zellenverzögerungszeit in dem physikalischen Netz durch eine Unterbringung von virtuellen Pfaden im logischen Netz zu überwachen und eine erneute Entwicklung der Kapazität des virtuellen Pfads im logischen Netz anzufragen, wenn die Rate für verlorene Anrufe, die Rate für weggeworfene Zellen oder die Zellenverzögerungszeit höher als eine vorbestimmte obere Grenze ist, das heißt dann, wenn das Schwankungsausmaß des aktuellen Verkehrsbedarfs den vorbestimmten Wert übersteigt.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetz ein logisches Netz hat, das unter einer Vielzahl von Knoten gebildet ist, und das Kommunikationsnetz ein Netzentwicklungsmanagementzentrum zum Entwickeln des logischen Netzes aufweist, welches Netzentwicklungsmanagementzentrum folgendes aufweist: eine erste Signalverarbeitungseinrichtung zum Empfangen eines Verkehrszustandes des Kommunikationsnetzes von einem der Knoten in dem Kommunikationsnetz und zum Ausgeben von Verkehrsinformation; eine Schaltungs-Steuereinrichtung zum Steuern einer Entwicklungsänderung einer Kapazität eines virtuellen Pfades basierend auf der Verkehrsinformation und einer vorhandenen Kapazität des virtuellen Pfades im logischen Netz; die Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein logisches Netz (4), wobei die Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein logisches Netz zum Ändern einer Entwicklung der Kapazität des virtuellen Pfades gemäß einer Kapazitätsänderungsanfrage für virtuelle Pfade von der Schaltungs-Steuereinrichtung dient, indem ein Kapazitäts-Entwicklungsalgorithmus für ein logisches Netz unter Verwendung eines in der zweiten Datenbank (36) gespeicherten kurzzeitigen Verkehrsbedarfs ausgeführt wird; eine zweite Signalverarbeitungseinrichtung zum Ausgeben einer von der Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein logisches Netz ausgegebenen Kapazitätentwicklungsänderungsanweisung für virtuelle Pfade zu dem Knoten; und die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein logisches Netz (2).
Kommunikationsnetz nach Anspruch 7, wobei die Schaltungs-Steuereinrichtung folgendes aufweist: eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der Verkehrsinformation von dem Knoten mit der vorhandenen Kapazität des virtuellen Pfades; eine Bestimmungseinrichtung, die mit der Vergleichseinrichtung gekoppelt ist, zum Bestimmen, ob ein erneutes Entwickeln basierend auf einer Ausgabe der Vergleichseinrichtung und einem Bestimmungskriterium für eine erneute Entwicklung durchgeführt werden sollte oder nicht; und eine Anfrageeinrichtung für ein erneutes Entwickeln, die mit der Bestimmungseinrichtung gekoppelt ist, zum Anfragen der Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein logisches Netz gemäß einer Ausgabe der Bestimmungseinrichtung, die Entwicklung der Kapazität des virtuellen Pfades des logischen Netzes zu ändern.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 7, das weiterhin folgendes aufweist: eine Bedarfsänderungs-Erfassungseinrichtung für aktuellen Verkehr zum Erfassen einer Schwankung bezüglich eines aktuellen Verkehrsbedarfs und zum Anfragen der Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein logisches Netz (4), die Kapazität von virtuellen Pfaden im logischen Netz neu zu entwickeln, wenn ein Schwankungsausmaß des aktuellen Verkehrsbedarfs einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 9, wobei die Bedarfsschwankungs-Erfassungseinrichtung für aktuellen Verkehr dazu geeignet ist, eine Rate für verlorene Anrufe, eine Rate für weggeworfene Zellen und eine Zellenverzögerungszeit im physikalischen Netz durch eine Unterbringung von virtuellen Pfaden im logischen Netz zu überwachen und die Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein logisches Netz anzufragen, die Kapazität des virtuellen Pfades im logischen Netz neu zu entwickeln, wenn die Rate für verlorene Anrufe, die Rate für weggeworfene Zellen oder die Zellenverzögerungszeit höher als eine vorbestimmte obere Grenze ist, das heißt dann, wenn ein Schwankungsausmaß des aktuellen Verkehrsbedarfs den vorbestimmten Wert übersteigt.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetz ein physikalisches Netz und ein logisches Netz hat, die unter einer Vielzahl von Knoten gebildet sind, und das Kommunikationsnetz einen Kommunikationsknoten aufweist, der folgendes aufweist: eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Bandkapazität von jedem virtuellen Pfad im logischen Netz, der durch die Übertragungsleitung im physikalischen Netz verläuft, entsprechend einer Übertragungsleitung im physikalischen Netz; und eine Anrufakzeptierbarkeits-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Akzeptierbarkeit einer Bandkapazität eines Kommunikationsanrufs von einem Endgerät innerhalb einer maximalen Kapazität der Bandkapazität des virtuellen Pfades der Übertragungsleitung des physikalischen Netzes, die für einen Kommunikationszielort bestimmt ist, der durch das Endgerät angefragt ist, wobei die in der Speichereinrichtung gespeicherte Bandkapazität geändert wird, wenn eine Änderungsanmerkung für eine Bandkapazität für virtuelle Pfade ausgegeben wird.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 11, wobei die durch den Kommunikationsknoten empfangene Änderungsanmerkung für eine Bandkapazität für virtuelle Pfade durch ein Netzentwicklungsmanagementzentrum zum Entwickeln des logischen Netzes ausgegeben wird.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetz ein physikalisches Netz hat, das unter einer Vielzahl von Knoten gebildet ist, und das Kommunikationsnetz ein Netzentwicklungsmanagementzentrum zum Entwickeln des physikalischen Netzes aufweist, welches Netzentwicklungsmanagementzentrum folgendes aufweist: eine erste Signalverarbeitungseinheit zum Empfangen von Verkehrsinformation des Kommunikationsnetzes; eine Schaltungs-Steuereinrichtung zum Steuern einer Kapazitätsentwicklungsänderung einer Übertragungsleitung des physikalischen Netzes basierend auf der von der ersten Signalverarbeitungseinheit empfangenen Verkehrsinformation und einer vorhandenen Kapazität des physikalischen Netzes; die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz (1); und die Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein physikalisches Netz (3), wobei die Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein physikalisches Netz zum Einstellen der Kapazität der Übertragungsleitung des physikalischen Netzes der Topologie dient, die durch die Topologie-Entwicklungseinrichtung für ein physikalisches Netz eingestellt ist, indem ein Kapazitäts-Entwicklungsalgorithmus für ein physikalisches Netz ausgeführt wird, und zum Ändern einer Kapazitätsentwicklung der Übertragungsleitung gemäß einer Kapazitätsänderungsanfrage für eine physikalische Übertragungsleitung von der Schaltungs-Steuereinrichtung, indem ein Kapazitäts-Entwicklungsalgorithmus für ein logisches Netz unter Verwendung eines in der zweiten Datenbank (36) gespeicherten kurzzeitigen Verkehrsbedarfs ausgeführt wird.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 13, das weiterhin folgendes aufweist: eine Langzeitbedarfsänderungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Änderung bezüglich eines langzeitigen Verkehrsbedarfs und zum Anfragen der Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein physikalisches Netz (3), die Kapazität der Übertragungsleitung des physikalischen Netzes neu zu entwickeln, wenn ein Änderungsausmaß des langzeitigen Bedarfs einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 14, wobei die Langzeitbedarfsänderungs-Erfassungseinrichtung dazu geeignet ist, eine Nutzungsrate der Übertragungsleitung durch Unterbringung von virtuellen Pfaden im physikalischen Netz zu überwachen und die Kapazitäts-Einstelleinrichtung für ein physikalisches Netz anzufragen, die Kapazität der Übertragungsleitung im physikalischen Netz neu zu entwickeln, wenn die Nutzungsrate höher als eine vorbestimmte obere Grenze oder niedriger als eine vorbestimmte untere Grenze ist, das heißt dann, wenn ein Änderungsausmaß des langzeitigen Bedarfs anders als der vorbestimmte Wert ist.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetz ein physikalisches Netz und ein logisches Netz mit Topologien und Kapazitäten des physikalischen Netzes und des logischen Netzes unabhängig entwickelt hat, und das Kommunikationsnetz ein Kommunikationsnetz-Managementsystem aufweist, wobei jeder Knoten im Kommunikationsnetz folgendes aufweist: eine Band-Managementeinrichtung zum Managen eines Bandes einer physikalischen Übertragungsverbindung von einem Knoten zu einem benachbarten Knoten im physikalischen Netz nach einem Aufteilen des Bandes in einen reservierten Bereich, um zu einem virtuellen Pfad hoher Priorität mit einer Kommunikation hoher Priorität unter einer Vielzahl von virtuellen Pfaden zugeordnet zu werden, durch welche Kommunikationen über eine Übertragungsverbindung im logischen Netz durchgeführt werden, und ein gemeinsam genutztes Band, um ungeachtet einer Priorität der Kommunikationen verwendet zu werden; und eine Kommunikationspfad-Verbindungsanfrageakzeptierbarkeits-Bestimmungseinrichtung (6) zum Bestimmen einer Akzeptierbarkeit einer Verbindungsanfrage für einen Kommunikationspfad beginnend von einem Knoten nur in dem gemeinsam genutzten Band, wenn die Verbindungsanfrage auf eine Kommunikation niedriger Priorität bezogen ist, und sowohl im gemeinsam genutzten Band als auch im reservierten Band, wenn die Verbindungsanfrage auf eine Kommunikation hoher Priorität bezogen ist.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 16, das weiterhin folgendes aufweist: eine Umleitungspfadkandidaten-Registrierungseinrichtung (7) zum vorläufigen Registrieren einer Vielzahl von Kommunikationspfadkandidaten, die für die Verbindungsanfrage nach einem Kommunikationspfad verfügbar sind, und zum Bereitstellen der Kommunikationspfadkandidaten für die Kommunikationspfad-Verbindungsanfrageakzeptierbarkeits- Bestimmungseinrichtung (6) bei einer Bestimmung der Akzeptierbarkeit in Reaktion auf die Verbindungsanfrage nach einem Kommunikationspfad.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 17, wobei die Umleitungspfadkandidaten-Registrierungseinrichtung (7) dazu geeignet ist, eine vorbestimmte Anzahl von Kommunikationspfaden unbedingt als Umleitungspfadkandidaten auszuwählen und zu registrieren, welche eine Kommunikationspfadbedingung erfüllen, die durch die Verbindungsanfrage angezeigt ist, aus allen Kommunikationspfaden von Startpunktknoten zu Endpunktknoten des Kommunikationspfades, und die Kommunikationspfad-Verbindungsanfrageakzeptierbarkeits-Bestimmungseinrichtung (6) dazu geeignet ist, einen Kommunikationspfadkandidaten aus den Umleitungspfadkandidaten unbedingt auszuwählen, die Akzeptierbarkeit in Reaktion auf die Verbindungsanfrage für einen Kommunikationspfad zu bestimmen, einem ausgewählten Kommunikationspfad ein Band zuzuteilen, das durch die Verbindungsaufforderung angezeigt ist, wenn die Verbindungsaufforderung akzeptierbar ist, und ein Bestimmen der Akzeptierbarkeit von einem weiteren Umleitungspfadkandidaten nach einem Auswählen von ihm aus den Umleitungspfadkandidaten, die in der Umleitungspfadkandidaten-Registrierungseinrichtung (7) registriert sind, zu wiederholen.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 17, wobei die Umleitungspfadkandidaten-Registrierungseinrichtung (7) dazu geeignet ist, die vorbestimmte Anzahl von Kommunikationspfaden in einer ansteigenden Reihenfolge beginnend ab einer kürzesten Länge bis zu einer längsten Länge der physikalischen Übertragungsverbindung entsprechend dem Kommunikationspfad als Umleitungspfadkandidaten sequentiell zu registrieren, die eine Kommunikationspfadbedingung erfüllen, die durch die Verbindungsanfrage für einen Kommunikationspfad angezeigt ist, unter allen Kommunikationspfaden von Startpunktknoten zu Endpunkteknoten des Kommunikationspfades, und die Kommunikationspfad-Verbindungsanfrageakzeptierbarkeits-Bestimmungseinrichtung (6) dazu geeignet ist, einen Umleitungspfadkandidaten mit einer kürzesten Länge der physikalischen Übertragungsverbindung aus den Umleitungspfadkandidaten auszuwählen, die Akzeptierbarkeit in Reaktion auf die Verbindungsaufforderung zu bestimmen, einem ausgewählten Kommunikationspfad ein Band zuzuteilen, das durch die Verbindungsanfrage angezeigt ist, wenn die Anfrage akzeptierbar ist, und ein Bestimmen der Akzeptierbarkeit eines Umleitungspfadkandidaten in Reaktion auf die Verbindungsanfrage nach einem Auswählen aus der kürzesten bis zu der längsten Länge der physikalischen Übertragungsverbindung des Umleitungspfadkandidaten aus den Umleitungspfadkandidaten, die in der Umleitungspfadkandidaten-Registrierungseinrichtung registriert sind, zu wiederholen.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 17, wobei die Umleitungspfadkandidaten-Registrierungseinrichtung (7) dazu geeignet ist, die vorbestimmte Anzahl von Kommunikationspfaden von einer kleinsten Zahl zu einer größten Zahl der physikalischen Übertragungsverbindungen als Umleitungspfadkandidaten sequentiell zu registrieren, die eine Kommunikationspfadbedingung erfüllen, die durch die Verbindungsanfrage für einen Kommunikationspfad angezeigt ist, unter allen Kommunikationspfaden von Startpunktknoten zu Endpunktknoten des Kommunikationspfads; und die Kommunikationspfad-Verbindungsaufforderungsakzeptierbarkeits-Bestimmungseinrichtung (6) dazu geeignet ist, einen Kommunikationspfad mit einer kleinsten Anzahl von den physikalischen Übertragungsverbindungen aus den Umleitungspfadkandidaten auszuwählen, die Akzeptierbarkeit in Reaktion auf die Verbindungsanfrage zu bestimmen, einem ausgewählten Umleitungspfadkandidaten ein Band zuzuteilen, das durch die Verbindungsanfrage angezeigt ist, wenn die Anfrage akzeptierbar ist, und ein Bestimmen der Akzeptierbarkeit eines Umleitungspfadkandidaten nach einem Auswählen aus der kleinsten Anzahl der physikalischen Übertragungsverbindungen des Umleitungspfadkandidaten aus den Umleitungspfadkandidaten, die in der Umleitungspfadkandidaten-Registrierungseinrichtung registriert sind, zu wiederholen.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetz ein physikalisches Netz hat, und das Kommunikationsnetz ein Kommunikationsnetz-Managementsystem aufweist, welches folgendes aufweist: eine Informationspaket-Sendeeinrichtung (8), die in einem Endpunktknoten eines Kommunikationspfads vorgesehen ist, der eingestellt ist, durch optionale Knoten unter einer Vielzahl von Knoten im Kommunikationsnetz zu laufen, zum Senden eines Informationspakets, in welchem Reservekapazitätsinformation über den Kommunikationspfad in Richtung zu einem Startpunktknoten des Kommunikationspfades gesendet wird, über den Kommunikationspfad; eine Reservekapazitätsinformations-Hinzufügeeinrichtung (9), die in jedem Knoten im Kommunikationspfad vorgesehen ist, zum Hinzufügen von Reservekapazitätsinformation in dem Kommunikationspfad in Richtung zu einem benachbarten Knoten zu dem von dem benachbarten Knoten empfangenen Informationspaket und zum Senden der Information zurück zu dem Startpunktknoten über den Kommunikationspfad; und eine Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung (10), die in dem Startpunktknoten im Kommunikationspfad vorgesehen ist, zum Bestimmen einer Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage für den Kommunikationspfad basierend auf Inhalten der Informationspaketakzeptierbarkeit, wobei die Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung (10) dazu geeignet ist, einen Kommunikationspfad, der die Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage erfüllt, in Reaktion auf die Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage aus einer Vielzahl von Kommunikationspfaden zwischen Startpunktknoten und Endpunktknoten gemäß einem Bestimmungsergebnis der Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung auszuwählen.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 21, wobei die Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung (10) dazu geeignet ist, die Akzeptierbarkeit der Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage basierend auf den Inhalten des bei einer Vielzahl von Zeitpunkten empfangenen Informationspakets zu bestimmen.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 22, wobei die Vielzahl von Zeitpunkten zwei Zeitpunkte sind.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 23, wobei die Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung (10) dazu geeignet ist, die Akzeptierbarkeit der Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage durch eine lineare Vorhersage basierend auf den Inhalten des zu den zwei Zeitpunkten empfangenen Informationspakets zu bestimmen.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 22, wobei die Vielzahl von Zeitpunkten aus drei oder mehr Zeitpunkten besteht; und die Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung (10) dazu geeignet ist, die Akzeptierbarkeit der Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage basierend auf existierenden Änderungsmustern einer Reservekapazität im Kommunikationspfad zu bestimmen.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 25, wobei die Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung (10) dazu geeignet ist, die Akzeptierbarkeit der Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage basierend auf dem existierenden Änderungsmuster durch ein neuronales Netz zu bestimmen.
Kommunikationsnetz nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetz ein physikalisches Netz hat, und das Kommunikationsnetz ein Kommunikationsnetz-Managementsystem aufweist, welches folgendes aufweist: eine Informationspaket-Sendeeinrichtung (8), die in einem Endpunktknoten von einem Kommunikationspfad vorgesehen ist, der nicht vollständig in einem anderen Kommunikationspfad unter einer Vielzahl von Kommunikationspfaden enthalten ist, die eingestellt sind, durch optionale Knoten in einer Vielzahl von Knoten im Kommunikationsnetz zu verlaufen, zum Senden eines Informationspakets, in welchem Reservekapazitätsinformation über den Kommunikationspfad in Richtung zu einem Startpunktknoten des Kommunikationspfads gesendet wird, über den Kommunikationspfad; eine Reservekapazitätsinformations-Hinzufügeeinrichtung (9), die in jedem Knoten im Kommunikationspfad vorgesehen ist, der nicht vollständig in dem anderen Kommunikationspfad enthalten ist, zum Hinzufügen von Reservekapazitätsinformation in dem Kommunikationspfad in Richtung zu einem benachbarten Knoten zu dem von dem benachbarten Knoten empfangenen Informationspaket und zum Senden der Information zurück zu dem Startpunktknoten über den Kommunikationspfad; und eine Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung (10), die im Startpunktknoten in dem Kommunikationspfad vorgesehen ist, der nicht vollständig in dem anderen Kommunikationspfad enthalten ist, und in dem Startpunktknoten des Kommunikationspfades, der vollständig in dem Kommunikationspfad enthalten ist, der nicht vollständig in einem anderen Kommunikationspfad enthalten ist, unter den Knoten, zum Bestimmen einer Akzeptierbarkeit einer Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage für den Kommunikationspfad, für welchen ein vorhandener Knoten ein Startpunkt ist, wobei die Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung (10) dazu geeignet ist, einen Kommunikationspfad, der die Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage erfüllt, in Reaktion auf die Kommunikationskapazitätsänderungsanfrage aus einer Vielzahl von Kommunikationspfaden zwischen Startpunktknoten und Endpunktknoten gemäß einem Bestimmungsergebnis der Kapazitätsänderungs-Bestimmungseinrichtung auszuwählen.